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CONTENIDO
CAPÍTULO I...........................................................................................................1
1. REDES 4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs..........................1
1.1. INTRODUCCIÓN [1] [3] ..................................................................1
1.2. EVOLUCIÓN DE LAS REDES CELULARES ..................................4
1.2.1. Primera Generación (1G) [4] [7] ......................................................5
1.2.2. Segunda Generación (2G) [3] [4] ....................................................6
1.2.3. Tercera Generación (3G) [4] [7] ......................................................7
1.3. PUBLICACIONES DE 3GPP [3] [7].................................................9
1.3.1. Release 99......................................................................................9
1.3.2. Release 4........................................................................................9
1.3.3. Release 5........................................................................................9
1.3.4. Release 6......................................................................................10
1.3.5. Release 7......................................................................................10
1.3.6. Release 8......................................................................................10
1.3.7. Release 9......................................................................................11
1.3.8. Release 10....................................................................................11
1.4. LTE - LONG TERM EVOLUTION..................................................11
1.4.1. Arquitectura LTE ...........................................................................12
1.4.1.1. Equipo de Usuario [2]....................................................................16
1.4.1.2. E-UTRAN (Evolved UTRAN) [2] [3] [5] ..........................................16
1.4.1.3. Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC Evolved Packet Core) ...18
1.4.1.3.1. Entidad de Gestión Móvil (MME Mobile Management Entity) [2] [5]
[6]..................................................................................................18
1.4.1.3.2. Puerta de Enlace de la Red de Datos por Paquetes (P-GW Packet
Data Network (PDN) Gateway) [2] [5]............................................18](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-9-320.jpg)
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1.4.1.3.3. Servicio de Puerta de Enlace (S-GW Serving Gateway) [2] [3] .....19
1.4.1.3.4. Servidor de Suscriptores de Origen (HSS Home Subscriber Server)
[2]..................................................................................................19
1.4.1.3.5. Interfaces del EPC [5] [6] ..............................................................19
1.4.2. Tecnologías utilizadas en LTE .....................................................20
1.4.2.1. Distribución del Espectro [3] [14]...................................................20
1.4.2.2. Técnicas usadas para transmisión y recepción.............................22
1.4.2.2.1. Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [2] [5].......................22
1.4.2.2.2. Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA
Orthogonal Frequency Division Multiple Access) [2] [5].................24
1.4.2.2.3. Acceso Múltiple por División de Frecuencias con Única Portadora
(SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access) [5] [7] [8]...25
1.4.2.3. MIMO [5] [8] ..................................................................................26
1.4.2.3.1. Múltiple Usuario MIMO (MU-MIMO Multi User MIMO)...................27
1.4.2.3.2. Único Usuario MIMO (SU-MIMO Single User MIMO) ....................27
1.4.3. Interfaz Aire [2] [6] [7]....................................................................27
1.4.3.1. Estrato de No Acceso (NAS Non Access Stratum) [7]...................28
1.4.3.1.1. NAS para el Plano de Control .......................................................29
1.4.3.1.2. NAS para el Plano de Usuario.......................................................29
1.4.3.2. Control de Recursos de Radio (RRC Radio Resource Control) [7] 29
1.4.3.3. Protocolo de Convergencia de Paquete de Datos (PDCP Packet
Data Convergence Protocol) [7] ....................................................30
1.4.3.4. Control de Radio Enlace (RLC Radio Link Control) [7] ..................30
1.4.3.5. Control de Acceso al Medio (MAC Medium Access Control) [7] ....30
1.4.3.6. Física (PHY Physical) [7]...............................................................31
1.4.4. Canales de la Interfaz Aire [2] [7] [26] ...........................................31
1.4.4.1. Canales Lógicos ...........................................................................32](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-10-320.jpg)
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1.4.4.1.1. Canales Lógicos de Control .........................................................32
1.4.4.1.2. Canales Lógicos de Tráfico...........................................................33
1.4.4.2. Canales de Transporte..................................................................33
1.4.4.3. Canales Físicos ............................................................................34
1.4.4.3.1. Canales Físicos para Downlink .....................................................34
1.4.4.3.2. Canales físicos para uplink ...........................................................34
1.4.4.4. Canales de Radio..........................................................................34
1.4.5. Trama LTE [2] [5] ..........................................................................35
1.4.5.1. Trama Tipo 1.................................................................................35
1.4.5.2. Trama Tipo 2.................................................................................36
1.4.6. Procedimientos en LTE.................................................................37
1.4.6.1. Procedimiento de Conexión Inicial [28] .........................................37
1.4.6.2. Procedimiento de Handover [28] ...................................................38
1.5. PARÁMETROS DE MEDICIÓN ....................................................39
1.5.1. Azimut [33]....................................................................................39
1.5.2. TILT [12] [13] [34]..........................................................................40
1.5.3. Ajuste de Potencia [10] [35] ..........................................................43
1.6. MEDICIONES DE COBERTURA, CALIDAD Y TRÁFICO .............44
1.6.1. Potencia de Referencia de la Señal Recibida (RSRP Reference
Signal Received Power) [9] [10] [14] [36] ......................................44
1.6.2. Relación Señal a Ruido más Interferencia (SINR Signal to
Interference plus Noise Ratio) [9] [10] ...........................................45
1.6.3. Identificación Física de Celda (PCI Physical Cell ID) [7] [37].........45
1.6.4. Rendimiento [4] [7]........................................................................46
1.6.5. Vecindades [2] ..............................................................................47
1.7. INDICADORES CLAVES DE DESEMPEÑO (KPIs KEY
PERFOMANCE INDICATORS).....................................................47](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-11-320.jpg)
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1.7.1. KPIs de Accesibilidad [11] [15]......................................................49
1.7.1.1. Tasa Exitosa de Configuraciones RRC (RRC_SR RRC Setup
Success Rate)...............................................................................49
1.7.1.1.1. Fórmula RRC_SR .........................................................................50
1.7.1.1.2. Contadores Asociados ..................................................................50
1.7.1.2. Tasa Exitosa de Configuraciones ERAB (ERABS_SR ERAB Setup
Success Rate)...............................................................................51
1.7.1.2.1. Fórmula de ERAB_SR ..................................................................51
1.7.1.2.2. Contadores Asociados ..................................................................52
1.7.2. KPIs de Retenibilidad [11] [15] ......................................................52
1.7.2.1. Tasa de Caída de Servicio de Datos (Service_CDR Service Drop
Rate).............................................................................................52
1.7.2.1.1. Fórmula de Service_CDR .............................................................52
1.7.2.1.2. Contadores Asociados ..................................................................53
1.7.3. KPIs de Movilidad [11] [15]............................................................53
1.7.3.1. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales
(IntraFreqHOOut_SR Intra-Frequency Handover Out Success Rate)
......................................................................................................53
1.7.3.1.1. Fórmula de IntraFreqHOOut_SR...................................................55
1.7.3.1.2. Contadores Asociados ..................................................................55
1.7.3.2. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso
de Radio (LTE a WCDMA) (IRATHO_L2W Inter-RAT Handover Out
Success Rate LTE - WCDMA) ......................................................56
1.7.3.2.1. Fórmula de IRATHO_L2W ............................................................56
1.7.3.2.2. Contadores Asociados ..................................................................57
1.8. CONCEPTOS DE OPTIMIZACIÓN DE REDES MÓVILES [8] [10]57
1.8.1. Preparaciones para el Test ...........................................................59
1.8.1.1. Establecer los objetivos de la optimización ...................................59](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-12-320.jpg)
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1.8.1.2. Dividir los clúster...........................................................................59
1.8.1.3. Determinar las rutas para realizar el test.......................................60
1.8.1.4. Preparar las herramientas y materiales.........................................60
1.8.2. Recolección de Datos ...................................................................60
1.8.2.1. Drive Test (Pruebas en vehículo) [4] [20] [31] ...............................60
1.8.2.2. Medidas Indoor .............................................................................60
1.8.2.3. Estadísticas...................................................................................61
1.8.3. Análisis del Problema....................................................................61
1.8.3.1. Análisis de problema de cobertura ................................................61
1.8.3.2. Análisis de problema de calidad de señal .....................................62
1.8.3.3. Análisis de problema de handover ................................................62
1.8.4. Ajuste e Implementación [22] [23] [24] ..........................................62
1.8.4.1. Ajuste de parámetros de ingeniería...............................................63
1.8.4.2. Ajuste de las configuraciones de vecindades ................................63
1.9. HERRAMIENTAS DE MEDICIÓN [38] [39] ...................................64
1.9.1. Hardware ......................................................................................64
1.9.1.1. Recolección de datos....................................................................64
1.9.1.1.1. Computadora ................................................................................64
1.9.1.1.2. GPS ..............................................................................................65
1.9.1.1.3. Módem..........................................................................................65
1.9.1.2. Análisis de datos...........................................................................65
1.9.2. Software........................................................................................66
1.9.2.1. Recolección de datos [19] .............................................................66
1.9.2.2. Análisis de datos...........................................................................66
1.9.2.3. Software para recolección de datos - GENEX Probe [16] [19].......66
1.9.2.4. Software para el análisis de datos – GENEX Assistant [17] ..........67
1.9.2.5. Software M2000............................................................................67](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-13-320.jpg)
![XIII
CAPÍTULO II........................................................................................................69
2. ESTADO ACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE
LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP..................................69
2.1. HISTORIA DE LA CNT EN REDES MÓVILES [38] [39] [40] [41] ..69
2.2. RED 4G LTE DE LA CNT EP........................................................73
2.2.1. Distribución del Espectro...............................................................73
2.2.2. Características Técnicas...............................................................74
2.2.3. Expansión de la Red.....................................................................74
2.3. CLÚSTER 5 ..................................................................................76
2.3.1. Delimitaciones Geográficas...........................................................77
2.3.2. Principales Características............................................................77
2.3.3. Presentación de los principales KPIs ............................................78
CAPÍTULO III.......................................................................................................80
3. ANÁLISIS DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED
COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP................................................80
3.1. PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LA
RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP..................................80
3.1.1. Verificación inicial..........................................................................82
3.1.1.1. Delimitación del Clúster:................................................................82
3.1.1.2. Determinación de rutas .................................................................83
3.1.2. Recolección de datos....................................................................83
3.1.2.1. Determinación de los sitios implicados y parámetros iniciales.......84
3.1.2.2. Hardware y software a utilizar en el Drive Test .............................85
3.1.2.3. Calendarización de recorridos.......................................................85
3.1.2.4. Recursos físicos y humanos .........................................................85
3.1.3. Procesamiento de la información ..................................................85](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-14-320.jpg)
![XVII
4. IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS
LÓGICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD
DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP........153
4.1. FACTIBILIDAD DE IMPLEMENTACIÓN .....................................153
4.2. SIMULACIONES PREDICTIVAS DE LOS CAMBIOS A
REALIZARSE [42] [43]................................................................155
4.2.1. PI_UIO_DORAL_2......................................................................156
4.2.2. PI_UIO_BELISARIO_1 ...............................................................156
4.2.3. PI_UIO_RUMIPAMBA_3.............................................................157
4.2.4. PI_UIO_VIVALDI_1.....................................................................158
4.2.5. PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 ................................159
4.2.6. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 ...............................................160
4.2.7. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 ...............................................161
4.2.8. PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3 .....................................................162
4.2.9. PI_UIO_WHIMPER_2 .................................................................163
4.2.10. PI_UIO_WHIMPER_3 .................................................................164
4.3. IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS
LÓGICOS....................................................................................165
4.3.1. PI_UIO_DORAL_2......................................................................166
4.3.2. PI_UIO_BELISARIO_1 ...............................................................166
4.3.3. PI_UIO_RUMIPAMBA_3.............................................................166
4.3.4. PI_UIO_VIVALDI_1.....................................................................167
4.3.5. PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 ................................167
4.3.6. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 ...............................................167
4.3.7. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 ...............................................168
4.3.8. PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3 .....................................................168
4.3.9. PI_UIO_WHIMPER_2 .................................................................168](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-18-320.jpg)
![XXI
ÍNDICE DE FIGURAS
CAPÍTULO I: REDES 4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs
Figura 1.1 Portada de la revista “Popular Science” [32] .........................................2
Figura 1.2 Evolución de Redes Celulares ..............................................................8
Figura 1.3 Evolución de LTE [3] ...........................................................................11
Figura 1.4 Comparación entre distintas tecnologías [3]........................................14
Figura 1.5 Distribución del EPS [3].......................................................................15
Figura 1.6 Arquitectura Interna del UE [2] ............................................................16
Figura 1.7 Interfaces del EPC [2] .........................................................................19
Figura 1.8 Métodos FDD y TDD [3]......................................................................21
Figura 1.9 Distribución de subportadoras en OFDM [2]........................................23
Figura 1.10 Diferencias entre OFDM y OFDMA [2] ..............................................25
Figura 1.11 Comparación entre OFMA y SC-FDMA [5]........................................26
Figura 1.12 Sistema básico que emplea MIMO [5]...............................................27
Figura 1.13 Interfaz Aire o Interfaz Uu [7].............................................................27
Figura 1.14 Distribución de protocolos en la interfaz aire [7] ................................28
Figura 1.15 Distribución de los canales [7]...........................................................32
Figura 1.16 Distribución de canales para downlink [7]..........................................35
Figura 1.17 Distribución de canales para uplink [7] ..............................................35
Figura 1.18 Estructura de la trama de radio tipo 1 [5]...........................................36
Figura 1.19 Estructura de la trama de radio tipo 2 [5]...........................................37
Figura 1.20 Procedimiento de Handover..............................................................39
Figura 1.21 Representación del azimuth en una antena [33]................................40
Figura 1.22 Patrones de radiación de una antena [12] .........................................41
Figura 1.23 TILT mecánico vs TILT eléctrico [34].................................................41
Figura 1.24 Cambios en el patrón de radiación con TILT mecánico .....................42
Figura 1.25 Cambios en el patrón de radiación con TILT eléctrico.......................43
Figura 1.26 Distribución de PSS y SSS para formar el PCI [7].............................46
Figura 1.27 Estado de contadores para el RRC_SR [15] .....................................50
Figura 1.28 Estado de contadores para el ERABS_SR [15] .................................51
Figura 1.29 Escenario para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15]................54](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-22-320.jpg)
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Figura 1.30 Escenario 1 para handover Intra-frequency e Intra-Enb [15] .............54
Figura 1.31 Escenario 2 para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15].............55
Figura 1.32 Estado de contadores para Inter-RAT Handover Out Success Rate [15]
..........................................................................................................56
Figura 1.33 Proceso de optimización de una red LTE [10] ...................................58
Figura 1.34 Proceso de optimización RF [10].......................................................59
Figura 1.35 Parámetros que intervienen en la optimización .................................63
Figura 1.36 Esquema para la recolección de datos..............................................64
CAPÍTULO II: ESTADO ACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO
DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP
Figura 2.1 Asignación de la banda AWS para la CNT EP ....................................73
Figura 2.2 Diagrama de radiación del modelo A19451811...................................74
Figura 2.3 Diagrama de radiación del modelo ADU451819..................................74
Figura 2.4 Cobertura de la red en Quito...............................................................75
Figura 2.5 Cobertura de la red en Santo Domingo de los Colorados....................76
Figura 2.6 Cobertura de la red en Ambato ...........................................................76
Figura 2.7 Perfil de elevación sentido Sur-Norte ..................................................77
Figura 2.8 Perfil de elevación sentido Oeste-Este................................................77
CAPÍTULO III: ANÁLISIS DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA
RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP
Figura 3.1 Flujograma del Procedimiento General para la Optimización de la Red
Comercial 4G LTE de la CNT EP ......................................................81
Figura 3.2 Ejemplo celdas excluidas ....................................................................84
Figura 3.3 Vecindades en GENEX Probe.............................................................89
Figura 3.4 Delimitación del Clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP .93
Figura 3.5 División del clúster 5 por zonas...........................................................94
Figura 3.6 Zona A ................................................................................................95
Figura 3.7 Sector 1A NS (Eloy Alfaro – Veintimilla) y OE (10 de Agosto – Amazonas)
..........................................................................................................95](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-23-320.jpg)
![XXIX
ÍNDICE DE TABLAS
CAPÍTULO I: REDES 4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs
Tabla 1.1 Componentes del EPS [3] ....................................................................15
Tabla 1.2 Distribución de frecuencias en FDD [3] ................................................21
Tabla 1.3 Distribución de frecuencias en TDD [3] ................................................22
Tabla 1.4 Cambios de Periodicidad de la Trama de Radio [5]..............................37
Tabla 1.5 Valores para uso práctico de RSRP en la red [14]................................44
Tabla 1.6 Valores de RSRP reportados por el UE [14].........................................44
Tabla 1.7 Valores para uso práctico de SINR en la red [10] .................................45
Tabla 1.8 Categorías de UE [7]............................................................................47
Tabla 1.9 Clasificación de KPIs en LTE ...............................................................48
Tabla 1.10 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate ..........................50
Tabla 1.11 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate ..........................52
Tabla 1.12 Contadores asociados al Service Drop Rate [15] ...............................53
Tabla 1.13 Contadores asociados al Intra-Frequency HO Out Success Rate ......55
Tabla 1.14 Contadores asociados al Inter-RAT Handover Out Success Rate ......57
CAPÍTULO II: ESTADO ACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO
DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP
Tabla 2.1 Comparación entre Operadoras Móviles al 2003..................................72
Tabla 2.2 Umbrales establecidos para los principales KPIs .................................79
CAPÍTULO III: ANÁLISIS DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA
RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP
Tabla 3.1 Ubicación Puntos Estáticos ..................................................................93
Tabla 3.2 Información eNBs del clúster 5...........................................................100
Tabla 3.3 Celdas excluidas del clúster 5 para el análisis....................................102
Tabla 3.4 Hardware utilizado en pruebas de Drive Test .....................................103
Tabla 3.5 Software utilizado en pruebas de Drive Test ......................................104](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-30-320.jpg)
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CAPÍTULO I
1. REDES 4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs
1.1. INTRODUCCIÓN [1] [3]
En los últimos años las redes móviles han tenido un gran avance tecnológico, y de
la misma manera el desarrollo de las tecnologías ha cambiado. Es necesario
recordar que el ser humano se encuentra en una constante búsqueda para mejorar
la tecnología y que ésta permita un rápido intercambio de información; es por esto
que al principio solo se tenía la necesidad de comunicar a las personas a larga
distancia, y en la actualidad se necesita estar “conectados” todo el tiempo, ya no
solo se requiere un servicio de voz sino que se tiene una gran demanda por un
servicio total de conectividad.
Los primeros intentos claros de manejar una comunicación a larga distancia se la
dio a partir del siglo XIX, en donde el estadounidense Samuel Morse, y los italianos
Antonio Meucci, y Guglielmo Marconi, junto con sus inventos como el telégrafo, el
teléfono, y la radio respectivamente, dieron a la humanidad las primeras bases para
el desarrollo de las telecomunicaciones. Sin embargo, es ésta última la que dio el
impulso necesario para acceder a lo que hoy en día llamamos telefonía celular.
Transcurridos los años se continuó con la investigación para obtener una
comunicación móvil, y fue en la década de los cincuenta y sesenta que salieron a
la venta los primeros teléfonos portables. Estos artefactos se los instalaban y
utilizaban en los vehículos, sin embargo para poder trasportarlos de un lugar a otro
se necesitaba llevar la batería y el respectivo teléfono; el tamaño, el peso y el alto
costo eran una verdadera molestia para los usuarios. A pesar de la movilidad que
se tenía, éste teléfono seguía constituyendo un servicio fijo, debido a que se tenía
que cargar con el equipo de radio a todos lados.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-36-320.jpg)
![2
Los avances tecnológicos descubiertos en los años siguientes permiten que
millones de personas se puedan comunicar sin importar el lugar de origen y de
destino de la llamada, pero se debe tomar en cuenta que esta comunicación aún
resultaba deficiente. En 1973, el norteamericano Martin Cooper, trabajador de la
empresa Motorola, descubre la manera de tener una comunicación móvil sin la
necesidad de llevar el equipo de radio; es justamente por este descubrimiento que
es considerado el padre de la telefonía móvil. En la figura 1.1 se muestra la portada
de la revista “Popular Science” de julio de 1973, en donde se escribe un artículo
completo acerca de los inicios de la telefonía móvil. El artículo completo se
encuentra en el ANEXO A [32].
Figura 1.1 Portada de la revista “Popular Science” [32]
Los primeros sistemas de comunicaciones móviles internacionales (1G) fueron
Nippon Telephone and Telegraph (NTT) en Japón, Nordic Mobile Telephones
(NMT) y Total Access Communication Systems (TACS) en Europa, y Advanced
Mobile Phone System (AMPS) en Estados Unidos, los cuales aparecen a principios
de la década de los ochenta empleando transmisiones analógicas. Estos sistemas
soportaban un planeamiento de servicios telefónicos ordinarios antiguos (Plain Old
Telephony Services, POTS1
) el cual consistía en dar un servicio de voz; se ofrecen
1 Plain Old Telephone Service (POTS): Conocido también como Servicio Telefónico Tradicional
Red Telefónica Básica, el cual hace referencia a la manera en cómo se ofrece el servicio telefónico
analógico (o convencional) por medio de cableado de cobre.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-37-320.jpg)
![4
un estándar global para esta generación, para lo cual se forma el IMT 2000
(International Mobile Telecommunications); así pues se establece como
tecnologías de esta generación a Universal Mobile Telecommunications System
(UMTS), CDMA 2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized), y Time Division
Synchronous CDMA (TD-SCDMA). Además se creó un comité para “producir las
especificaciones técnicas” [18] para sistemas de tercera generación denominado
3GPP (Third Generation Partnership Program).
Todo este avance tecnológico ha llevado a una cooperación internacional mucho
más fuerte, por lo que la ITU ha emitido nuevos requerimientos técnicos que suplan
la actual demanda de los usuarios, lográndose actualmente desarrollar una cuarta
generación que se basa en las recomendaciones de la IMT-Advanced y el 3GPP
en las publicaciones (release) 8, 9 y 10. En la actualidad existen dos sistemas de
comunicaciones móviles de cuarta generación que son Long Term Evolution (LTE)
y Long Term Evolution Advanced.
En este Proyecto se realiza el estudio de las características de las Redes de
Accesos Inalámbricas de cuarta generación Long Term Evolution (4G LTE),
incluyendo su evolución, arquitectura, interfaces, despliegue y conceptos de
optimización de redes móviles de acceso inalámbrico junto con los parámetros de
medición de calidad, cobertura e indicadores claves de desempeño (Key
Performance Indicators, KPIs) y los procedimientos para implementar los
respectivos cambios físicos o de parámetros.
La cuarta generación Long Term Evolution (4G LTE) actualmente ya ha sido
incorporada por la Corporación Nacional de Telecomunicaciones Empresa Pública
(CNT EP), por lo que se realiza pruebas de calidad y cobertura para la respectiva
optimización de la Red Comercial ya implementada.
1.2. EVOLUCIÓN DE LAS REDES CELULARES
A partir de 1970 se inició con los sistemas móviles comerciales, y hasta la
actualidad han ido evolucionando dependiendo de las necesidades de los usuarios.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-39-320.jpg)
![5
Las regiones en las que se empezó con el desarrollo de los sistemas móviles son
Norte América, Europa, y Asia específicamente con Japón, por lo que cada uno de
ellos establecía sus propios estándares, hasta que la UIT regulariza las
especificaciones técnicas con la llegada del 3G. A continuación se detalla las
características técnicas, ventajas y desventajas de cada generación.
1.2.1. PRIMERA GENERACIÓN (1G) [4] [7]
La primera generación contaba únicamente con un servicio básico de voz y con un
sistema de transmisión análogo. Todos los sistemas de comunicaciones móviles
que aparecieron eran incompatibles entre sí debido a que cada uno de ellos
implementaba sus propios estándares, ésta es la principal desventaja de esta
generación, y debido a esto el roaming era ineficiente; además los altos costos de
los teléfonos no permitían una gran acogida entre los usuarios. Los principales
sistemas se los detalla a continuación.
¾ Advanced Mobile Phone System (AMPS): Es un sistema de
comunicaciones móviles desarrollado en Estados Unidos, trabaja en la
banda de 900 MHz y utiliza FDMA como método de acceso.
¾ Nordic Mobile Telephony (NMT): Se lo desarrolló en los países Nórdicos
de Europa, trabaja en la banda de los 450 MHz y 900 MHz. Utiliza
modulación FFSK y transmisión full dúplex; dentro de Europa era el sistema
más utilizado.
¾ Total Access Communication Systems (TACS): Este sistema es similar a
AMPS operando en el rango de frecuencia de los 900 MHz; fue
implementado en el Reino Unido y parte de Asia.
¾ Nippon Telegraph and Telephone (NTT): Se lo utilizó en Japón y se tiene
3 variaciones las cuales son TZ-801, 802 y 803.
El tamaño de las celdas dependía del número de usuarios, y todos estos sistemas
utilizaban una modulación por frecuencia. Cabe señalar que estos sistemas no
poseen seguridad en la red.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-40-320.jpg)
![6
1.2.2. SEGUNDA GENERACIÓN (2G) [3] [4]
Fue el primer sistema digital móvil, utilizando TDMA y CDMA como métodos de
acceso; en esta tecnología se desarrolla los primeros servicios de datos como por
ejemplo los mensajes de texto (SMS Short Message Services) y la activación de
correo electrónico, considerando que las tasas de transmisión eran bajas (9.6
Kbps). Mejora el roaming, y se introduce los conceptos de capacidad y cobertura.
Los sistemas más representativos de 2G son:
¾ CDMAone: También conocido como IS-95, fue implementado en Estados
Unidos. Su característica principal es el aumento de la capacidad con radios
de celda más pequeños. Utiliza CDMA como método de acceso, y la técnica
de espectro ensanchado (Spread Spectrum)4
para modulación.
¾ D-AMPS: Se lo utilizó en Norte América, Oceanía y algunos países de Asia;
se lo conoce también como IS-136, y es una mejora del sistema AMPS (la
inicial D en D-AMPS hace referencia a un sistema digital). Utiliza los mismos
canales que AMPS permitiendo una transición entre los sistemas digitales y
analógicos en la misma área, por lo tanto trabaja en la banda de frecuencia
de los 900 MHz, además maneja TDMA como mecanismo de acceso.
¾ GSM: En varios países Europeos se establece un único sistema de
comunicaciones digitales para la unificación de estándares, depreciación de
costos y mayor inserción en el mercado de la telefonía celular; es por esto
que este sistema fue el más utilizado ya que además de ofrecer el servicio
de mensajes de texto ofrece llamadas en prepago, y roaming internacional,
desarrollando teléfonos más pequeños y livianos. Trabaja en la banda de los
900 MHz y 1800 MHz, utilizando TDMA.
¾ PDC: Utilizada principalmente en Japón, utiliza como método de acceso
TDMA.
Se tuvo una mejora de los sistemas 2G durante el proceso de desarrollo de la
tercera generación, a la que se denomina 2.5G, en la cual se desarrollaron los
siguientes sistemas móviles:
4
Spread Spread Spectrum: Es una técnica de modulación en la que se ensancha la señal para
transmitir en una banda ancha de frecuencias.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-41-320.jpg)
![7
¾ GPRS: Se lo desarrolló únicamente para proporcionar un servicio de datos
en la red GSM, es decir, se utiliza conmutación de circuitos para el tráfico de
voz y conmutación de paquetes para los datos. Teóricamente se tiene que
la velocidad de transmisión máxima es de 171.2 Kbps, sin embargo en la
práctica se tiene una velocidad de 4 a 50 Kbps por lo tanto todavía se tiene
limitaciones en cuanto a velocidad en este sistema.
¾ EDGE: Al igual que GPRS brinda un servicio agregado de datos al sistema
GSM, y puede funcionar en sistemas con GPRS implementado. Su velocidad
de transmisión mejora teniendo como velocidad máxima 473.6 Kbps y en la
práctica alcanza una velocidad de 120 Kbps.
¾ CDMA 2000 1XRTT: Es una mejora de IS-95 implementando servicio de
datos con una velocidad máxima de 144 Kbps.
1.2.3. TERCERA GENERACIÓN (3G) [4] [7]
Esta generación está definida por la IMT-2000, en la que se busca como objetivos
principales ofrecer a los usuarios un servicio de datos de alta velocidad y el poder
acceder a una conectividad multimedia. Los sistemas que cumplen con los
estándares de la IMT-2000 son los siguientes:
¾ UMTS: Es el sucesor de GSM, y debido a que la IMT-2000 estableció que
W-CDMA sea la interfaz aire de UMTS, se les suele considerar como
sinónimos, sin embargo se debe tomar en cuenta que UMTS constituye el
núcleo de red, la red de acceso de radio y el terminal, mientras que W-CDMA
únicamente constituye la interfaz aire siendo la tecnología de acceso móvil
que utiliza UMTS. Teóricamente alcanza una velocidad de 2 Mbps.
¾ CDMA 2000 1xEV: Es compatible con CDMAone, utiliza CDMA como
técnica de acceso al medio, y alcanza velocidades entre 2 y 4 Mbps.
¾ TD-SCDMA: Es también conocida como UMTS-TDD, debido a que
constituye la interfaz aire del sistema UMTS de China. Emplea la
combinación de las técnicas TDMA y CDMA, y se aplica en ambientes de
interiores (micro o pico celdas).](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-42-320.jpg)
![9
1.3. PUBLICACIONES DE 3GPP [3] [7]
3GPP es un comité cuyo objetivo principal es producir y registrar las
especificaciones técnicas a partir de la tercera generación, sin embargo también
existen publicaciones para GSM, GPRS, y EDGE. Abarca la red de acceso de radio
con sus aspectos, protocolos y configuraciones de pruebas para terminales;
servicios y aspectos del sistema como arquitectura, seguridad, codificación; y
finalmente, redes de núcleo (core network). Para que los diferentes sistemas de
comunicaciones de tercera y cuarta generación cumplan con un estándar común,
el 3GPP publica condiciones técnicas para que todos los sistemas puedan coexistir
bajo los mismos parámetros. A continuación se indica las publicaciones del 3GPP
para gestionar que un sistema cumpla con los requerimientos de 3G y 4G más
relevantes.
1.3.1. RELEASE 99
Especifica características de GSM e introduce características para UMTS, en donde
se define que las velocidades para este último sean de 64 Kbps, 128 Kbps, y 384
Kbps teniendo en consideración que la velocidad teórica máxima sea de 2 Mbps.
Se mantiene la conmutación de circuitos para voz y video, y la conmutación de
paquetes para datos.
1.3.2. RELEASE 4
Incluye mejoras para el core de la red, reemplazando el MSC9 por los servidores
MSC y MGW10, además contiene la separación de los planos de señalización y
usuario.
1.3.3. RELEASE 5
A partir de este release se introduce todo lo correspondiente a las mejoras en la
interfaz aire para 3G (UMTS) y 3.5G (HSDPA), como modulaciones adaptativas,
9
Mobile Switching Centre (MSC): Elemento que controla el core de la red en redes de segunda
generación.
10
Media Gateways (MGW): Dispositivo de transmisión donde el tráfico entra o sale de la red IP
desde o hacia la red telefónica convencional.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-44-320.jpg)
![11
1.3.7. RELEASE 9
Se realiza mejoramientos y extensiones a LTE, entre ellas el soporte del servicio
multimedia de difusión y multidifusión (MBMS Multimedia Broadcast Multicast
Service13), y el apoyo de las bandas de frecuencia adicionales.
1.3.8. RELEASE 10
Se realiza una estandarización de LTE-Advanced y su respectiva compatibilidad
con su predecesor LTE. Incluye mejoramiento para DL, agregación de portadoras,
MIMO para UL, retransmisiones, y un progreso de ICIC.
En la figura 1.3 se muestra un resumen de las principales características técnicas
involucradas a partir del release 8 para la cuarta generación de las redes celulares.
Figura 1.3 Evolución de LTE [3]
1.4. LTE - LONG TERM EVOLUTION
La cuarta generación de tecnología celular (LTE) presenta avances importantes
para brindar una mejora en la calidad de servicio hacia los usuarios, mejorando la
13
Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS): Especificación de interfaz de punto a
multipunto para redes celulares establecidas en 3GPP. Está diseñado para proporcionar una
entrega eficiente de los servicios de difusión y multidifusión.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-46-320.jpg)
![12
arquitectura de la red y aplicando otras tecnologías al momento de acceder a la
interfaz aire, dos temas importantes que se tratan con más detalle en este capítulo.
[8]
Provee además servicios avanzados móviles empleando conmutación de
paquetes; con las innovaciones que presenta la tecnología LTE, se tiene una
mejora en la velocidad de transferencia de datos en DL de 100 Mbps y de 50 Mbps
en UL, menos de 5 ms en latencia y mejoras en la movilidad y cobertura.
Resumiendo se tienen los siguientes aspectos fundamentales en LTE:
¾ Incremento en la capacidad para soportar flujo de datos a mayor velocidad
¾ Nueva estructura del espectro, mejorando la eficiencia
¾ Mejora en la estructura de arquitectura y en la interfaz aire
¾ Uso de modulación adaptativa, QPSK, 16QAM, y 64QAM.
¾ Empleo de tecnologías OFDM y MIMO.
1.4.1. ARQUITECTURA LTE
Las arquitecturas de las redes celulares han ido evolucionando constantemente,
más aún desde las especificaciones del 3GPP, el objetivo que se ha planteado con
esta evolución es lograr tener sistemas con convergencia all-ip14
, es decir pasar
desde sistemas basados en conmutación de circuitos a sistemas híbridos de
conmutación de circuitos y conmutación de paquetes hasta llegar a tener sistemas
solamente basados en conmutación de paquetes.
En las redes 3G y, específicamente en HSPA, la arquitectura de la red se divide
dependiendo de las necesidades del usuario final, entonces se tiene dominios de
conmutación de paquetes y de conmutación de circuitos, los cuales pueden convivir
mutuamente. [7]
Esta nueva arquitectura cumple con los siguientes objetivos principales:
14
All-IP: Es una red basada en la transmisión de paquetes capaz de proveer servicios integrados y
que ofrece diversos modos de acceso, que se integran de forma transparente en una capa de red
basada en el protocolo IP.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-47-320.jpg)
![14
Figura 1.4 Comparación entre distintas tecnologías [3]
En 3G los elementos para el sistema de conmutación de circuitos son: centro de
conmutación móvil (MSC Mobile Switching Center), registro de ubicación de
visitante (VLR Visitor Location Register) y puertas de enlace MSC (Gateways MSC).
Para el dominio de conmutación de paquetes se encuentra el nodo de soporte del
servicio GPRS (SGSN Serving GPRS Support Node) y el nodo de soporte de la
compuerta GPRS (GGSN Gateway GPRS Support Node); con todo esto se obtiene
la conexión necesaria para el correcto funcionamiento del sistema.
El equipo de usuario se conecta al NodoB, el cual a su vez se conecta con el
controlador de la red de radio (RNC Radio Network Controller), la cual es la
encargada del control y gestión de los recursos de radio; estos tres elementos
forman la red de acceso que se conoce como UTRAN (UMTS Terrestrial Radio
Access Network). La siguiente conexión es hacia el core de la red (SGSN y GGSN).
Con la introducción de HSPA y HSPA+ existen algunos cambios en el core de la
red y en la red de acceso, en la primera el principal cambio consiste en introducir
una conexión directa para los datos del GGSN hacia la RNC o directamente al
NodoB; en la red de acceso algunas funciones antes encargadas en la RNC se
realizan en el NodoB con el fin de tener mayor eficiencia en el manejo de los
recursos de radio.
Red
Core
Red
Acceso](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-49-320.jpg)
![15
En la tecnología LTE, las arquitecturas de la red de acceso (RAN Radio Access
Network) y el core de la red presentan una arquitectura plana16
conocida como
Sistema de Evolución de Arquitectura (SAE System Architecture Evolution).
A la RAN y al core de la red se les conoce como Sistema de Paquetes Evolucionado
(EPS Evolved Packet System), en la cual su principal característica es una conexión
directa del plano de usuario entre el core de la red y la RAN, esta nueva arquitectura
es similar a la de HSPA+. Con esto, el concepto de RNC desaparece y el NodoB
se convierte en nodoB evolucionado (eNB evolved NodoB) [3]. En la figura 1.5 se
observa la distribución del EPS y en la tabla 1.1 se indica los componentes del EPS
incluido el equipo de usuario (UE User Equipment).
Figura 1.5 Distribución del EPS [3]
Tabla 1.1 Componentes del EPS [3]
Elemento del EPS Elemento
EPC (Evolved Packet Core)
MME (Mobility Management Entity)
S-GW (Serving gateway)
P-GW (Packet Data Network (PDN) Gateway)
E-UTRAN (Evolved Universal
Terrestrial Radio Access Network)
eNB (Evolved Node B)
Elemento UE (User Equipment)
16
Arquitectura Plana: Divide las funciones del core en un plano de control y en un plano de usuario.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-50-320.jpg)
![16
1.4.1.1. Equipo de Usuario [2]
Al ser LTE una tecnología en la que se accede a servicios de datos con velocidades
altas, el UE puede ser un teléfono inteligente (Smartphone) o una computadora. En
la figura 1.6 se puede observar la arquitectura interna del UE. Dentro del UE existe
el Equipo Móvil (ME Mobile Equipment), que es el dispositivo para la comunicación
con la red en los teléfonos. Para las computadoras el ME se divide en 2 partes: el
equipo terminal (TE Terminal Equipment), que es donde se termina el flujo de datos
y la terminación móvil (MT Mobile Termination) que maneja la comunicación con la
interfaz aire; en una computadora el ME es la tarjeta LTE que se conecta para poder
navegar y el MT es el computador.
El otro componente del UE es la tarjeta de circuitos universal integrada (UICC
Universal Integrated Circuit Card) que es conocida como la tarjeta SIM (Subscriber
Identity Module), es la encargada de almacenar datos específicos de cada usuario
como el número de teléfono y el registro que tiene en la red, este componente utiliza
el USIM (Universal SIM) para LTE y soporta móviles que posean el USIM desde el
Release 99.
Figura 1.6 Arquitectura Interna del UE [2]
1.4.1.2. E-UTRAN (Evolved UTRAN) [2] [3] [5]
El UTRAN evolucionado maneja las comunicaciones entre el UE y el EPC. El único
elemento que lo compone es eNB, y como ya se indicó anteriormente, combina las
funciones del Nodo B y la RNC, para reducir problemas de latencias. Las funciones
del eNB son las siguientes:
¾ Enviar transmisiones de radio a todos los móviles en downlink y recibir todas
las transmisiones de radio de los móviles en uplink, esto se logra con las
funciones de la interfaz aire de la red LTE.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-51-320.jpg)
![18
1.4.1.3. Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC Evolved Packet Core)
Los nodos del EPC son configuraciones lógicas, ya que en un solo nodo físico se
puede tener gran variedad de elementos, a continuación se explican los principales.
1.4.1.3.1. Entidad de Gestión Móvil (MME Mobile Management Entity) [2] [5] [6]
El MME es el elemento encargado de controlar las funciones de alto nivel en el UE
como la autenticación y el manejo de movilidad, además de controlar la
señalización de mensajes dentro del EPC.
Una típica red LTE maneja algunos MME, cada MME pertenece a una determinada
región geográfica y a cada UE se le asigna un solo MME, a este se lo conoce como
servidor MME (serving MME) y cambia en función de la ubicación geográfica del
UE. Otras características del MME son las siguientes:
¾ Control de señalización y de seguridad.
¾ Señalización y seguridad de NAS.
¾ Control de seguridad de AS.
¾ Señalización entre el core de las redes para la respectiva movilidad entre
diferentes redes de acceso que pertenezcan al 3GPP.
¾ Manejo de tracking áreas19.
¾ Selección de P-GW y S-GW.
¾ Manejo de las funciones de bearer.
1.4.1.3.2. Puerta de Enlace de la Red de Datos por Paquetes (P-GW Packet Data Network
(PDN) Gateway) [2] [5]
El P-GW es aquel elemento que conecta el EPC al internet e intranets externas a
la red de la operadora, otras funciones son el filtrado de paquetes de datos por
usuario y la localización de direcciones IP para el UE. Se asigna un P-GW por
defecto cuando un UE se enciende, con el objetivo de tener siempre un estado de
conectividad, y dependiendo de las necesidades del UE se puede asignar más de
un P-GW.
19
Tracking areas: Son áreas utilizadas para rastrear la ubicación de los terminales que se
encuentran en estado de standby.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-53-320.jpg)
![19
1.4.1.3.3. Servicio de Puerta de Enlace (S-GW Serving Gateway) [2] [3]
El S-GW es un nodo lógico que conecta el EPC con el E-UTRAN, este elemento
actúa como un router y permite el paso de datos entre el eNB y el P-GW. Las
principales funciones son:
¾ Garantiza la movilidad entre la misma y diferentes tecnologías (GSM/GPRS
y HSPA), es decir, permite la ejecución de handovers.
¾ Recolecta información y estadísticas de la red.
¾ A cada UE se le asigna un S-GW dependiendo de su ubicación geográfica.
1.4.1.3.4. Servidor de Suscriptores de Origen (HSS Home Subscriber Server) [2]
El HSS es una base de datos que tiene información de todos los usuarios en la red,
y es un componente que se mantiene desde 2G.
1.4.1.3.5. Interfaces del EPC [5] [6]
Las principales interfaces del EPC se pueden observar en la figura 1.7.
Figura 1.7 Interfaces del EPC [2]
¾ S1-U: Es la interfaz S1 para el plano de usuario, conecta el E-UTRAN con el
S-GW, y es usada para soportar movilidad cuando el UE realiza el cambio
de conexión entre eNB (handover).
Tráfico
Señalización](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-54-320.jpg)
![20
¾ S1-MME o S1-C: Es la interfaz S1 para el plano de control, conecta el E-
UTRAN con el MME y principalmente se encarga del manejo del E-RAB,
movilidad, señalización de handover, paging y sobrecarga.
¾ S10: Es la interfaz que conecta dos MME, y es usada para transferir
información de usuario y de reubicación de algún MME.
¾ S11: Es la interfaz que conecta el MME con el S-GW, es usada para soportar
movilidad y manejo del bearer.
¾ S6A: Es la interfaz que conecta el MME con el HSS, es usada para transferir
datos de suscripción y autenticación para autorizar y autentificar el acceso
de los usuarios a los servicios del EPS.
¾ S5/S8: Es la interfaz que conecta el S-GW con el P-GW dando el adecuado
manejo de tráfico en el plano de usuario.
¾ SGi: Es la interfaz que conecta el P-GW con el exterior.
1.4.2. TECNOLOGÍAS UTILIZADAS EN LTE
1.4.2.1. Distribución del Espectro [3] [14]
Para que la información se transmita entre el UE y eNB se utiliza un sistema basado
en información bidireccional, es decir, la información fluye de ida y vuelta, este tipo
de transmisión toma el nombre de full-duplex y para LTE se usan dos variantes:
FDD y TDD.
En Duplexación por División de Frecuencia (FDD Frequency Division Duplex) se
divide el espectro en dos rangos, uno dedicado para el ulplink y otro dedicado al
downlink; entre los dos rangos se introduce una banda de guarda para prevenir
interferencias. En la figura 1.8 se puede observar la distribución para FDD. En este
método se tiene una trasmisión al mismo tiempo pero en distintas frecuencias y es
el idóneo para comunicaciones de voz en donde la tasa de datos tanto de subida
como de bajada debe ser aproximadamente la misma.
La Duplexación por División de Tiempo (TDD Time Division Duplex) es el método
en el cual se transmite información en distintos tiempos y utilizando la misma
frecuencia como se observa en la figura 1.8, en este sistema se puede ajustar el](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-55-320.jpg)
![21
tiempo que se utiliza para el downlink o el uplink, con esto se tiene un método
idóneo para aplicaciones con datos, como navegación web en donde se necesitan
mayores tasas de transmisión para el enlace de bajada.
Figura 1.8 Métodos FDD y TDD [3]
En las tablas 1.2 y 1.3 se tienen la distribución de frecuencias y las bandas que se
utilizan en LTE tanto para FDD como para TDD.
Tabla 1.2 Distribución de frecuencias en FDD [3]
Banda
Frecuencia
UL min [MHz]
Frecuencia
UL max [MHz]
Frecuencia
DL min [MHz]
Frecuencia
DL max [MHz]
1 1920 1980 2110 2170
2 1850 1910 1930 1990
3 1710 1785 1805 1880
4 1710 1755 2110 2155
5 824 849 869 894
6 830 840 875 885
7 2500 2570 2620 2690
8 880 915 925 960
9 1749.9 1784.9 1844.9 1879.9
10 1710 1770 2110 2170
11 1427.9 1452.9 1475.9 1500.9
12 698 716 728 746
13 777 787 746 756
14 788 798 758 768
17 704 716 734 746](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-56-320.jpg)
![22
Tabla 1.3 Distribución de frecuencias en TDD [3]
Banda
Frecuencia UL y DL min
[MHz]
Frecuencia UL y DL max
[MHz]
33 1900 1920
34 2010 2025
35 1850 1910
36 1930 1990
37 1910 1930
38 2570 2620
39 1880 1920
40 2300 2400
1.4.2.2. Técnicas usadas para transmisión y recepción
La técnica que se usa para la transmisión y recepción en LTE es conocida como
Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA Orthogonal
Frequency Division Multiple Access), esta técnica permite solucionar los problemas
de interferencia entre símbolos (ISI Intersymbol Interference), y de desvanecimiento
o fading que a menudo se presentan en las redes celulares [2].
1.4.2.2.1. Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM Orthogonal
Frequency Division Multiplexing) [2] [5]
Los principios de OFDM son las bases para solventar el problema de ISI y para
disminuir la tasa de error. En OFDM, que sigue las bases de multiplexación por
división de frecuencias (FDM Frequency Division Multiplexing), se divide la
información en distintos segmentos que son enviados en diferentes frecuencias, las
mismas que se conocen como subportadoras.
En OFDM se reduce el espacio entre subportadoras agrupándolas de manera
ortogonal a lo largo del ancho de banda, logrando con esto incrementar la eficiencia
espectral; cada subportadora se encuentra también modulada con alguna
modulación convencional como por ejemplo QAM.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-57-320.jpg)
![23
En la figura 1.9, el eje horizontal corresponde a la frecuencia y se observa como las
subportadoras se organizan de manera ortogonal; cada vez que una subportadora
se encuentra en su máximo las dos subportadoras adyacentes pasan por el valor
cero.
Figura 1.9 Distribución de subportadoras en OFDM [2]
En LTE cada modulación tiene símbolos que duran 66.7 µs que corresponden a un
espaciamiento de 15 KHz en cada subportadora; cada subportadora tiene
amplitudes constantes que corresponden a los formatos de modulación que están
definidos en los estándares y estos son: BPSK, QPSK, 16QAM y 64QAM. Todo
este proceso de organizar las subportadoras se lo realiza mediante la transformada
discreta de Fourier, específicamente se usan los algoritmos para transformar del
dominio del tiempo al dominio de la frecuencia y viceversa, estos son la
transformada rápida de Fourier (FFT Fast Fourier Transform) y la transformada
inversa de Fourier (IFFT Inverse FFT).
Para poder contrarrestar los problemas de retraso por la propagación multicamino
se agrega un prefijo cíclico (CP Cyclic Prefix) a la señal OFDM; el CP es una copia
de la última parte de la señal original y se lo agrega al inicio de la misma. El tamaño
del CP está relacionado con el retraso de propagación máximo que puede tolerar
el sistema, por lo general un sistema con cobertura grande requiere un predijo
cíclico de mayor extensión.
Ventajas en OFDM
¾ Resistente a la interferencia por propagación multicamino, debido a que los
símbolos OFDM tienen una larga duración.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-58-320.jpg)
![24
¾ Alta eficiencia espectral para canales con un gran ancho de banda.
¾ Uso del espectro de manera flexible.
¾ Implementación fácil al usar FFT e IFFT.
Desventajas en OFDM.
¾ Los errores de frecuencia y ruido de fase pueden causar problemas.
¾ Efecto doppler20 afecta la ortogonalidad en las subportadoras.
¾ Algunos sistemas OFDM pueden sufrir de una relación de potencia de pico
a promedio (PAPR Peak to Average Power Ratio21) alta.
¾ Requiere de una sincronización exacta en tiempo y frecuencia.
En la interfaz aire de LTE se usan dos diferentes técnicas de acceso basadas en
OFDM y estas son:
¾ OFDMA que es usada para el enlace de bajada.
¾ SC-FDMA que es usada para el enlace de subida.
1.4.2.2.2. Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA Orthogonal
Frequency Division Multiple Access) [2] [5]
La tecnología LTE usa una variante de OFDM, llamada OFDMA, para el enlace de
bajada que consiste en organizar la información de manera dinámica entre todos
los móviles en una celda.
Las estaciones base comparten todos los recursos transmitiendo a los móviles en
diferentes tiempos y frecuencias dependiendo de los requerimientos de las
aplicaciones. En la figura 1.10 se puede apreciar la organización de la información
en OFDM y en OFDMA; las subportadoras en OFDMA se distribuyen de manera
dinámica en tiempo y frecuencia logrando con esto un sistema más robusto y con
una capacidad incrementada.
20
Efecto Doopler: Es el cambio aparente de la frecuencia de una onda emitida por una Fuente en
movimiento.
21
Peak to Average Power Ratio (PAPR): Es la amplitud pico al cuadrado dividida para el valor
medio cuadrático de una señal.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-59-320.jpg)
![25
Figura 1.10 Diferencias entre OFDM y OFDMA [2]
La principal desventaja que presenta este sistema es que la señal transmitida se
encuentra sujeta a variaciones bastante grandes, en ocasiones se tiene que las
magnitudes de las subportadoras coinciden en los picos, entonces se produce un
alto PAPR; cuando se tiene un alto PAPR se originan problemas en el amplificador
de potencia del transmisor ya que si el amplificador es lineal entonces la potencia
de salida es proporcional a la potencia de entrada, cuando el amplificador es no
lineal la potencia de salida no es proporcional a la potencia de entrada, en otras
palabras la señal de salida se distorsiona. Lo descrito anteriormente no tiene
importancia para el enlace de bajada ya que los dispositivos de transmisión son
avanzados, pero en el caso del enlace de subida en donde los móviles no tienen
dispositivos de transmisión caros y avanzados este problema origina que OFMDA
no sea válido para el enlace de subida.
1.4.2.2.3. Acceso Múltiple por División de Frecuencias con Única Portadora (SC-FDMA
Single Carrier Frequency Multiple Access) [5] [7] [8]
En SC-FDMA, también conocida como la Transformada Discreta de Fourier
Ensanchada OFDM (DFT-S-OFDM Discrete Fourier Transform Spread OFDM), los
símbolos en el dominio del tiempo son convertidos al dominio de la frecuencia
ocupando cada uno de éstos todo el ancho de banda, posteriormente se convierten
nuevamente al dominio del tiempo y se agrega un CP.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-60-320.jpg)
![26
Figura 1.11 Comparación entre OFMA y SC-FDMA [5]
En la figura 1.11 se observa una comparación entre OFDMA y SC-FDMA, en la cual
en OFDMA se tiene un símbolo por subportadora y estas subportadoras están
combinadas en frecuencia. En cambio en SC-FDMA se visualiza valores constantes
de potencia durante cada periodo de subportadora, con esto se evita el problema
del PAPR; además se observa como si fuera una señal de una sola portadora y de
ahí su nombre.
1.4.2.3. MIMO [5] [8]
La tecnología LTE presenta un sistema que permite incrementar la cobertura y la
capacidad del sistema, esta tecnología se basa en mecanismos de múltiples
antenas y se la conoce como múltiples entradas múltiples salidas (MIMO Multiple
Inputs Multiple Outputs).
Las configuraciones de distintas antenas que transmiten señales en distintos
caminos y las configuraciones de las antenas receptoras son de tipo NxM, donde
las dos variables son mayores que uno; todas estas configuraciones permiten tener
una multiplexación en espacio que incrementa la tasa de transmisión de datos, ya
que las señales que se transmiten están mezcladas en tiempo y frecuencia pero
separadas en distintos canales.
Datos con
modulación QPSK
Secuencia de símbolos QPSK a ser transmitidos
Frecuencia Frecuencia](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-61-320.jpg)
![27
Para los enlaces de bajada por lo general se usan arreglos de 2x2 o superiores
para poder mejorar las tasas de transmisión. En la figura 1.12 se puede observar
un sistema MIMO de 2x2.
Figura 1.12 Sistema básico que emplea MIMO [5]
En los enlaces de subida se pueden tener las siguientes opciones:
1.4.2.3.1. Múltiple Usuario MIMO (MU-MIMO Multi User MIMO)
El MU-MIMO se usa cuando el UE tiene un solo transmisor, entonces se utiliza dos
o más UE como un solo arreglo de antenas; los diferentes UE se encuentran
transmitiendo al mismo tiempo y en la misma frecuencia al eNB logrando con esto
elevar la capacidad en el enlace.
1.4.2.3.2. Único Usuario MIMO (SU-MIMO Single User MIMO)
La variación de MIMO para un solo usuario es cuando el UE tiene más de un solo
transmisor, en este caso se aplica directamente la técnica MIMO en el UE y el eNB.
1.4.3. INTERFAZ AIRE [2] [6] [7]
La interfaz aire es conocida como la interfaz Uu, es el protocolo de radio del E-
UTRAN que se encuentra entre el UE y eNB. La U significa “Usuario a red” y la u
significa “universal” [7]. En la figura 1.13 se presenta la interfaz aire o interfaz Uu.
Figura 1.13 Interfaz Aire o Interfaz Uu [7]](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-62-320.jpg)
![28
Esta interfaz incluye protocolos, los cuales se pueden revisar en la figura 1.14; para
poder brindar una correcta conectividad entre el UE y el eNB se tiene el plano de
control y el plano de usuario (control plane y user plane), encargados de llevar la
señalización para el control de la información y los datos de información para el
usuario respectivamente.
El plano de control se divide en: plano de control del RRC (Radio Resource Control)
encargado de llevar la señalización entre el UE y el eNB, y el plano de control del
NAS (Non Access Stratum) que se encarga de la señalización NAS hacia el MME.
Finalmente, el plano de usuario se encarga de la entrega de paquetes IP desde y
al S-GW y P-GW.
Figura 1.14 Distribución de protocolos en la interfaz aire [7]
Tal como se visualiza en la figura 1.14, los protocolos de las capas inferiores son
los mismos tanto para plano de control como para plano de usuario.
1.4.3.1. Estrato de No Acceso (NAS Non Access Stratum) [7]
La capa que está sobre los procesos y protocolos asociados con la RAN es la NAS;
existen dos NAS, una para el plano de control y otra para el plano de usuario.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-63-320.jpg)
![29
1.4.3.1.1. NAS para el Plano de Control
Son mensajes entre el UE y el MME, esta señalización posee dos categorías:
¾ Gestión de movilidad EPS: Tiene procedimientos como la autenticación,
identificación, información, conexión y desconexión a la red, entre otros.
¾ Gestión de sesión EPS: Posee procedimientos como la activación,
modificación, desactivación de bearers por defecto y dedicados, así como
pedidos de información entre otros.
1.4.3.1.2. NAS para el Plano de Usuario
El NAS para usuarios se encuentra basado en IP, datagramas IP se envían a las
capas inferiores.
1.4.3.2. Control de Recursos de Radio (RRC Radio Resource Control) [7]
El RRC abastece con las principales configuraciones y parámetros a las capas
inferiores, por ejemplo para transmitir un mensaje RRC entre el UE y eNB se usan
los servicios PDCP, RLC, MAC y PHY, los cuales se indican a continuación. Las
principales funciones del RRC son:
¾ Información del sistema
¾ Selección de celda y de la red pública terrestre móvil (PLMN Public Land
Mobile Network22)
¾ Control de admisión
¾ Administración de seguridad
¾ Reselección de celda
¾ Reportes de mediciones
¾ Handover y movilidad
¾ Transporte de NAS
¾ Administración de los recursos de radio
22
Public Land Mobile Network (PLMN): Es una red establecida y operada por una administración
con la finalidad de proveer servicios móviles.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-64-320.jpg)
![30
1.4.3.3. Protocolo de Convergencia de Paquete de Datos (PDCP Packet Data
Convergence Protocol) [7]
El PDCP se usa en el plano de control y de usuario, la principal función es
implementar características de seguridad. Las funciones en el plano de control son
las siguientes:
¾ Encriptación
¾ Chequeo de integridad
Finalmente, las funciones en el plano de usuario:
¾ Compresión de la cabecera IP
¾ Encriptación
¾ Secuenciación y detección de duplicados
1.4.3.4. Control de Radio Enlace (RLC Radio Link Control) [7]
El protocolo RLC presenta como características la corrección de errores,
segmentación, y reensamblaje de la información; además tiene tres servicios de
entrega a las capas superiores:
¾ Modo Transparente: Este modo es utilizado por algunos canales de la
interfaz aire y proporciona servicios sin conexión para señalización.
¾ Modo no Permitido: Este modo es como el transparente, es decir
proporciona servicios sin conexión y agrega características adicionales de
secuenciación, segmentación y concatenación.
¾ Modo Permitido: Este modo da un servicio de ARQ23
.
1.4.3.5. Control de Acceso al Medio (MAC Medium Access Control) [7]
Este protocolo es la comunicación entre los protocolos del E-UTRA y la capa física,
las características de MAC son las siguientes:
23
Automatic Repeat Request (ARQ): Protocolo usado para el control de errores en la transmisión
de datos.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-65-320.jpg)
![31
¾ Mapeo de canales: La información recibida en los canales lógicos la pasa a
los canales de transporte.
¾ Multiplexación: Se realiza una multiplexación de diferentes bearers en el
mismo bloque de transporte, logrando con esto incrementar la eficiencia.
¾ Corrección de errores: Se utiliza HARQ24
logrando con esto tener un
servicio de corrección de errores.
¾ Asignación de los recursos de radio: Se tiene calidad de servicio basada
en el tráfico y la señalización.
1.4.3.6. Física (PHY Physical) [7]
Presenta canales nuevos y flexibles, aquí se indican las principales características:
¾ Detección de errores.
¾ Codificación y decodificación de FEC25.
¾ Mapeo de canales físicos.
¾ Adaptación de velocidades.
¾ Modulación y demodulación.
¾ Ponderación de potencias.
¾ Sincronización de tiempos y frecuencias.
¾ Medidas de radios.
¾ Procesamiento de MIMO.
¾ Formación de haz.
1.4.4. CANALES DE LA INTERFAZ AIRE [2] [7] [26]
Los canales son la representación de la información que se está movilizando entre
los diferentes protocolos. En la interfaz aire se tienen cuatro tipos de canales:
lógicos, de transporte, físicos y de radio.
Los mensajes de datos y señalización entre RLC y MAC son llevados por los
canales lógicos. Los canales físicos llevan información entre los diferentes niveles
24
Hybrid ARQ (HARQ): Es la combinación de ARQ con un sistema de corrección de errores.
25
Forward Error Correction (FEC): Es un mecanismo de corrección de errores que permite la
corrección en el receptor sin la retransmisión de la señal original.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-66-320.jpg)
![32
de la capa física, los canales de transporte son los que llevan la información entre
MAC y PHY. Por último los canales de radio describen a los enlaces de bajada y
subida en FDD o TDD. La organización de los canales se la puede verificar en la
figura 1.15.
Figura 1.15 Distribución de los canales [7]
1.4.4.1. Canales Lógicos
Los canales lógicos se clasifican en canales lógicos de control y canales de lógicos
de tráfico, los primeros se encargan de llevar información de control y los otros de
llevar información del plano de usuario.
1.4.4.1.1. Canales Lógicos de Control
¾ Canal de Control de Difusión (BCCH Broadcast Control Channel): Este
canal se usa para enviar mensajes de información del sistema desde el eNB
al UE.
¾ Canal de Control de Paginación (PCCH Paging Control Channel): Este
canal lleva mensajes de paging, los cuales el eNB transmite al UE cuando
este se encuentra en espera.
¾ Canal de Control Común (CCCH Common Control Channel): Este canal
establece una conexión RRC.
¾ Canal de Control Dedicado (DCCH Dedicated Control Channel): Este
canal lleva la mayoría de los mensajes de señalización, y es de tipo
bidireccional.
¾ Canal de Control de Multidifusión (MCCH Multicast Control Channel):
Este canal aparece en el Release 9 para manejar servicios del MBMS.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-67-320.jpg)
![35
Figura 1.16 Distribución de canales para downlink [7]
Figura 1.17 Distribución de canales para uplink [7]
1.4.5. TRAMA LTE [2] [5]
Al conocer que existen 2 métodos de duplexación, FDD y TDD, se definen dos tipos
de tramas de radio las cuales son: trama de radio tipo 1 (usada para FDD) y trama
de radio tipo 2 (usada para TDD).
1.4.5.1. Trama Tipo 1
Es definida para el modo FDD, en la cual la trama es dividida en 10 subtramas y
cada una de éstas contiene 2 slots, es decir, se tiene un total de 20 slots en la que
el tiempo de duración de cada uno es de 0.5 ms; el tiempo total de duración de una
trama de radio es de 10 ms. Se emplea la misma estructura de trama para DL y UL,
la diferencia radica en que utilizan diferente frecuencia de portadora, entonces 10
subtramas se utilizan para la transmisión de DL y de la misma manera se utiliza 10
subtramas para UL. En la figura 1.18 se muestra la estructura de la trama.
Capa MAC
Capa Física
Capa MAC
Capa Física
Lógicos
Transporte
Físicos
Físicos
Transporte
Lógicos](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-70-320.jpg)
![36
Figura 1.18 Estructura de la trama de radio tipo 1 [5]
Cada slot contiene 6 o 7 símbolos OFDM, este valor va a depender de la longitud
de CP escogida (extendida o normal).
1.4.5.2. Trama Tipo 2
Es definida para el modo TDD, para este caso la trama está dividida en 10
subtramas con una duración de 1 ms cada una, las cuales a diferencia de la trama
tipo 1, comparten este espacio para DL y UL, por lo que se introduce el concepto
de “subtramas especiales”, las mismas que están contenidas en las subtramas 1 y
6, y son: Intervalo de Tiempo Piloto para DL (DwPTS Downlik Pilot Time Slot),
Período de Guarda (GP Guard Period), e Intervalo de Tiempo Piloto para UL
(UpPTS Uplink Pilot Time Slot); todo esto se puede observar en la figura 1.19.
Debido a la presencia de estos campos, se definen 7 configuraciones distintas para
la estructura de la trama (tabla 1.4).](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-71-320.jpg)
![37
Figura 1.19 Estructura de la trama de radio tipo 2 [5]
Tabla 1.4 Cambios de Periodicidad de la Trama de Radio [5]
Configuración
UL - DL
Cambios de
periodicidad
para DL - UL
Número de Subtrama
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 ms D S U U U D S U U U
1 5 ms D S U U D D S U U D
2 5 ms D S U D D D S U D D
3 10 ms D S U U U D D D D D
4 10 ms D S U U D D D D D D
5 10 ms D S U D D D D D D D
6 5 ms D S U U U D S U U D
La letra “D” representa una subtrama reservada para transmisiones DL, la letra “U”
para transmisiones UL, y la letra “S” denota una “subtrama especial”.
1.4.6. PROCEDIMIENTOS EN LTE
1.4.6.1. Procedimiento de Conexión Inicial [28]
Cuando el UE se conecta a la red, se sigue el siguiente procedimiento:
1) Se envía información del sistema desde el eNB al UE
2) Se realiza un ingreso al canal de acceso aleatorio (RACH) desde eNB al UE
3) Se inicia la conexión RRC con un mensaje de petición de registro desde el
UE hacia el eNB.
4) Se envía un mensaje con la petición del registro desde el eNB al MME.
5) Se envía la configuración de conexión RRC desde el eNB al UE.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-72-320.jpg)
![38
6) El UE envía el mensaje de configuración completa de RRC al UE.
7) Se realiza configuraciones de autenticación y seguridad entre el UE y el core
8) El MME envía una solicitud para actualizar la localización al HSS.
9) Entre el MME y el HSS se envían datos del usuario.
10) El HSS envía al MME la localización.
11) El MME envía una solicitud para establecer una conexión PDN al S-GW, y
el S-GW envía una solicitud al P-GW.
12) El P-GW establece la conexión con el internet.
13) Se envía una respuesta desde el P-GW al S-GW y de ahí al MME con la
información de que se ha creado la conexión PDN.
14) Se crea una conexión en la E-UTRAN, con la respuesta a la solicitud de
registrarse. También se lo conoce como Aceptación de Conexión.
15) Se envía un mensaje con la configuración de los servicios portadores desde
el eNB hacia el UE.
16)El UE envía al eNB un mensaje indicando que la reconfiguración RRC está
completa, esta etapa también toma el nombre de conexión completa.
17)El eNB envía un mensaje de conexión de red completo al MME.
1.4.6.2. Procedimiento de Handover [28]
En la figura 1.20 se visualiza la ejecución de un procedimiento de Handover, el
mismo se detalla a continuación:
1) Se mantiene una conexión normal entre un UE y un eNB, continuamente se
envían reportes de las mediciones hasta que se vuelven deficientes para
establecer una comunicación sin degradaciones.
2) Al tener malos reportes de mediciones el eNB fuente envía una solicitud de
handover a un eNB objetivo.
3) El eNB objetivo envía una respuesta al eNB fuente con la configuración del
handover.
4) El eNB original envía al UE las configuraciones necesarias para realizar el
handover.
5) El eNB fuente envía configuraciones finales de seguridad al eNB objetivo
antes del handover.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-73-320.jpg)
![39
6) El UE se conecta al eNB objetivo confirmando con esto el handover, y
colocándolo como nuevo eNB fuente.
7) Se envía una solicitud para hacer un cambio de conexión desde el eNB al
MME.
8) Se configura y modifican las conexiones necesarias entre el MME y S-GW,
para que en un futuro el UE tenga acceso al internet.
9) Finalmente, el MME envía los mensajes necesarios al eNB para establecer
el camino que ahora deben seguir los paquetes IPs que solicita el UE.
Figura 1.20 Procedimiento de Handover
1.5. PARÁMETROS DE MEDICIÓN
A medida que se incrementa la demanda de usuarios para la red 4G, es importante
aprovechar de manera eficiente el espectro, ya que es limitado. Se detalla los
parámetros físicos y lógicos más importantes y que luego intervienen en el proceso
de optimización que se indica más adelante.
1.5.1. AZIMUT [33]
Para poder ubicar una antena y cubrir un área específica se emplea el ángulo de
azimut, el cual es el ángulo medido desde el norte geográfico hacia las agujas del
reloj, para esto se debe tener en cuenta que el norte geográfico es donde se unen
los paralelos (polo norte y sur). En la figura 1.21 se puede observar un azimut de
330°.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-74-320.jpg)
![40
Figura 1.21 Representación del azimuth en una antena [33]
1.5.2. TILT [12] [13] [34]
El patrón de radiación de las antenas (figura 1.22) es la base en la que se
fundamentan estos conceptos; para el caso práctico de una red celular, el patrón
de radiación de una antena indica la cobertura de una determina área, y al tener
una red con un crecimiento constante de usuarios es necesario que se tengan áreas
cada vez más pequeñas con cobertura más pequeña.
En el patrón de radiación se muestra la ganancia de una antena, esta puede ser
modificada cambiando el ancho del haz vertical u horizontal, para el caso de
configuraciones típicas en antenas de tres sectores se tiene un ancho de haz de
65° que refleja ganancias máximas de 15 a 18 dBi.
Controlando las configuraciones físicas de las antenas logramos tener los patrones
de radiación que cumplen con el área de cobertura planificada, a este
procedimiento en el que se modifica la inclinación o el ángulo de la antena con
relación al eje en el que se encuentra se le llama TILT y tenemos dos tipos:
mecánico y eléctrico.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-75-320.jpg)
![41
Figura 1.22 Patrones de radiación de una antena [12]
TILT mecánico es la modificación del diagrama de radiación debido a un cambio en
la inclinación física de la antena sin cambiar la fase de la señal de entrada, y el TILT
eléctrico es la modificación del diagrama de radiación gracias a un cambio en la
fase de la señal de entrada sin cambiar la inclinación física de la antena; se puede
apreciar un esquema de los tipos de TILT en la figura 1.23. Estos dos parámetros
se configuran de manera manual en la estación, y en el caso específico del TILT
eléctrico existe la opción de poder configurarlo de manera remota con la instalación
de pequeños motores que se manejan con un software de gestión específico.
Figura 1.23 TILT mecánico vs TILT eléctrico [34]
Un cambio de TILT mecánico conlleva a reducir la cobertura en dirección central
pero esto origina que el área de cobertura de las regiones laterales sea mayor, en
la figura 1.24 se puede apreciar que a medida que el TILT mecánico toma distintos
valores, los patrones de radiación representados por las distintas tonalidades de
naranja cambian, y van desde un TILT mecánico suelto en todas las direcciones (0)
hasta un TILT mecánico controlado en dirección central pero que ha crecido mucho](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-76-320.jpg)
![43
Figura 1.25 Cambios en el patrón de radiación con TILT eléctrico
Es importante recordar que tanto el TILT mecánico como el eléctrico están
relacionados, y para una futura aplicación se debe combinar cambios en estos dos
parámetros con el objetivo de lograr en las celdas la cobertura que se necesite.
1.5.3. AJUSTE DE POTENCIA [10] [35]
La potencia de una antena es la que se visualiza en el diagrama de radiación y está
relacionada con las señales de referencia (RS), cuando se incrementa la potencia
en una determina celda se tiene un aumento de cobertura y cuando se disminuye
la potencia la cobertura de una celda decrece. Si se tienen configuradas
subportadoras en un eNB, entonces la potencia de transmisión de un eNB se
comparte entre ellas y si el ancho de banda es grande ocasiona menos potencia en
cada subportadora y viceversa.
Cuando se realiza un control de potencia, se busca tener interferencia en niveles
mínimos y también ayudar a administrar los recursos de radio, proporcionando con
esto un cierto grado de calidad. Por lo general cuando se hace un ajuste de potencia
siempre se cambia este parámetro en pasos de 3 dBm o media potencia.
4
5
3
2
1](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-78-320.jpg)
![44
1.6. MEDICIONES DE COBERTURA, CALIDAD Y TRÁFICO
1.6.1. POTENCIA DE REFERENCIA DE LA SEÑAL RECIBIDA (RSRP
REFERENCE SIGNAL RECEIVED POWER) [9] [10] [14] [36]
El RSRP es usado para medir la cobertura de una celda, es decir, la fuerza de la
señal que el UE recibe. Según el 3GPP, el RSRP está definido como el promedio
lineal de las contribuciones de potencia en vatios de todos los elementos que llevan
señales de referencia dentro del ancho de banda de un determinado canal.
Se establecen umbrales de este parámetro para tener una idea de la cobertura de
una celda, y con esto poder determinar la mejor celda para seleccionarla como
mejor servidor a la que se conecta un UE ya sea para un acceso inicial o para un
handover. Los valores que se consideran buenos y malos en redes LTE se
encuentran en la tabla 1.5, cabe destacar que cuando los valores son menores a -
110 dBm, se esperan caídas de llamadas.
Tabla 1.5 Valores para uso práctico de RSRP en la red [14]
Nivel de la
Señal
Rango
Unidad
Excelente -80 o mayor dBm
Buena [ -90, -80 ) dBm
Media [ -110, -90) dBm
Mala -110 o menor dBm
Para poder recolectar el valor de RSRP, el UE envía reportes de mensajes de
medidas RRC. El valor que envía el UE va de 0 a 97 y cada uno de estos significa
un rango de valores RSRP, los mismos que se describen en la tabla 1.6.
Tabla 1.6 Valores de RSRP reportados por el UE [14]
Valor Reportado Valor Medido Unidad
RSRP_00 RSRP < -140 dBm
RSRP_01 -140 ≤ RSRP < -139 dBm
RSRP_02 -139 ≤ RSRP < -138 dBm
…. …. ….
RSRP_95 -46 ≤ RSRP < -45 dBm
RSRP_96 -45 ≤ RSRP < -44 dBm
RSRP_97 -44 ≤ RSRP dBm](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-79-320.jpg)
![45
1.6.2. RELACIÓN SEÑAL A RUIDO MÁS INTERFERENCIA (SINR SIGNAL TO
INTERFERENCE PLUS NOISE RATIO) [9] [10]
El SINR es usado para conocer la calidad de la señal, o también cuantifica la
relación entre las condiciones de RF y el rendimiento, este parámetro es definido
por los proveedores y no por las especificaciones del 3GPP, el cual utiliza la calidad
de referencia de la señal recibida (RSRQ Reference Signal Received Quality 27). En
la tabla 1.7, se tiene los valores prácticos de este parámetro.
La fórmula es la siguiente: SINR = S / (I+N) y se la mide en dB, en donde:
¾ S: Es la potencia de las señales efectivas. Las principales señales
involucradas son las de referencia (RS) y las del canal físico PDSCH.
¾ I: Es la medida de la potencia de las señales o canales de otras celdas
externas que están interfiriendo.
¾ N: Es el ruido de fondo y está relacionado con el ancho de banda y el
receptor.
Tabla 1.7 Valores para uso práctico de SINR en la red [10]
Nivel de la
Señal
Rango
Unidad
Buena SINR ≥ 0 dB
Mala SINR < 0 dB
1.6.3. IDENTIFICACIÓN FÍSICA DE CELDA (PCI PHYSICAL CELL ID) [7] [37]
El PCI es la combinación de dos señales sincrónicas:
¾ Señales Sincrónicas Primarias (PSS Primary Synchronisation Signals) que
toma valores de 0, 1 y 2.
¾ Señales Sincrónicas Secundarias (SSS Secondary Synchronisation Signals)
que toma valores que van desde el 0 al 167.
El mínimo valor de PCI que se puede tener es 0; esto ocurre cuando PSS=0 y
SSS=0. PCI = 0+3(0) = 0. El máximo valor de PCI que se puede tener es 503; esto
27
Reference Signal Received Quality (RSRQ): Esta medida indica la calidad de la señal recibida;
está en las especificaciones del 3GPP.E](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-80-320.jpg)
![46
ocurre cuando PSS=2 y SSS=167. PCI = 2+3(167) = 503. En resumen tenemos
504 PCIs, que pueden ser usados en una red y se puede observar los mismos en
la figura 1.26.
Figura 1.26 Distribución de PSS y SSS para formar el PCI [7]
Para finalidades prácticas, el PCI no tiene mayor uso que el de ser un número que
identifique a la celda.
1.6.4. RENDIMIENTO [4] [7]
El rendimiento (throughput) se utiliza para medir la velocidad, en bps, a la que el
sistema está funcionando, es decir cuando se habla de throughput en un sistema
celular en realidad se está refiriendo a la velocidad con la que se transmite la
información ya sean datos de usuario como datos de señalización tanto en bajada
como en subida.
En la capa RLC es donde se tiene la mayor parte de información válida para un
usuario y donde el throughput es medido, debido a que en las capas superiores de
la interfaz aire se tienen encabezados que no representan información que el
usuario necesite, y en las capas inferiores no se tiene las características necesarias
para poder cuantificar este parámetro.
Un aspecto importante es la capacidad que tiene el UE para la transmisión de la
información porque incide directamente en el rendimiento, esta capacidad del UE
para soportar una determinada velocidad de datos se organiza en categorías, las
cuales se detallan en la tabla 1.8.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-81-320.jpg)
![47
Tabla 1.8 Categorías de UE [7]
Categoría
Max. Velocidad
[Mbps] Bajada
Max. Velocidad
[Mbps] Subida
1 10,296 5,160
2 51,024 25,456
3 102,048 51,024
4 150,752 51,024
5 299,552 75,376
6 301,504 51,024
7 301,504 102,048
8 2998,560 1497,760
1.6.5. VECINDADES [2]
Una vecindad es una celda cercana a la cual el UE se puede conectar en el caso
de que necesite realizar un handover, y para el caso específico de este Proyecto,
una celda vecina será aquella que pueda realizar un handover entre iguales
frecuencias, ya que en la red LTE de la CNT EP, solo se utiliza una solo frecuencia
de portadora, lo que se indica en el capítulo II.
Cuando una celda está actuando como mejor servidor para el UE, entonces este
último se encuentra monitoreando el RSRP y si es lo suficientemente alto, no
necesita estar midiendo el RSRP de celdas vecinas, logrando con esto reducir el
número de mediciones que realiza el UE y mejorando el rendimiento en el uso de
batería; caso contrario el UE comienza a medir celdas vecinas que se encuentran
en la misma frecuencia de la red LTE para un futuro handover.
1.7. INDICADORES CLAVES DE DESEMPEÑO (KPIS KEY
PERFOMANCE INDICATORS)
Para un sistema como el LTE, una gama de Indicadores Claves de Desempeño son
definidos para la evaluación del desempeño de la red [15]. Cada KPI se calcula
mediante una fórmula aplicada a variables que cambian dependiendo de las](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-82-320.jpg)
![48
características de la red, llamadas contadores; los valores de estos contadores son
obtenidos gracias a las estadísticas que se recolectan en las celdas [29] [30].
Los resultados de cada KPI deben cumplir ciertos umbrales para que el rendimiento
de la red sea bueno y con esto se pueda brindar un buen servicio para el usuario,
estos umbrales no siguen estándares específicos, pero si se los debe establecer
con el proveedor antes de que una red esté funcionando y brindando servicios al
usuario [27].
Los KPIs están clasificados en categorías dependiendo del objetivo que necesiten
evaluar en la red, se muestran en la tabla 1.9.
Tabla 1.9 Clasificación de KPIs en LTE
CATEGORÍA NOMBRE DE KPI
Accesibilidad
RRC Setup Success Rate
ERAB Setup Success Rate
Call Setup Success Rate
Retenibilidad
Call Drop Rate (VoIP)
Service Drop Rate
Movilidad
INTRA_FREQ HO Out Success
Rate
INTER_FREQ HO Out Success
Rate
HO in Success Rate
INTER_ RAT HO Out Success
Rate
Integridad de
Servicio
Service Downlink Throghput
Promedio
Service Uplink Throghput Promedio
Cell Downlink Throughput
Promedio
Cell Uplink Throughput Promedio
Cell Downlink Throughput Máximo
Cell Uplink Throughput Máximo
Uso
Tasa de Uso de Bloques de
Recursos
Promedio de Carga de CPU
Disponibilidad Tasa de Indisponibilidad de la Red
Tráfico
Radio Bearers
Volumen de Tráfico en Downlink
Volumen de Tráfico en Uplink
Número de Usuarios Promedio
Número de Usuarios Máximo](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-83-320.jpg)
![49
Como se indica en la tabla 1.9 existe una gran cantidad de KPIs, sin embargo para
este Proyecto se utilizan los indicados a continuación:
1.7.1. KPIS DE ACCESIBILIDAD [11] [15]
Los KPIs de accesibilidad son usados para verificar el acceso que un usuario tiene
al servicio que está solicitando dentro de las condiciones de operaciones
establecidas en la red.
1.7.1.1. Tasa Exitosa de Configuraciones RRC (RRC_SR RRC Setup Success Rate)
Este KPI es el número de establecimientos RRC exitosos entre el móvil y el eNB, y
evalúa las configuraciones exitosas en una celda o clúster. Un proceso de
configuración de conexión RRC es cuando se ha configurado una conexión de
acuerdo a la información recibida en capas superiores; las posibles configuraciones
de conexión son las siguientes:
¾ Emergencia.
¾ Alta prioridad de acceso.
¾ Acceso con información terminada en el móvil (MT Mobile terminating –
Access)
¾ Señalización originada en el móvil (MO Mobile Originating – Signaling)
¾ Datos originados en el móvil (MO Mobile Originating – Data)
El procedimiento que siguen los contadores es el siguiente y se puede revisar en la
figura 1.27:
¾ El número de solicitudes de conexión RRC es recolectada en el eNB por el
contador medido en el punto A.
¾ El número de conexiones con configuraciones RRC es enviada al UE desde
el eNB.
¾ El número de conexiones exitosas RRC es recolectada por el contador
medido en el punto C.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-84-320.jpg)
![50
Figura 1.27 Estado de contadores para el RRC_SR [15]
1.7.1.1.1. Fórmula RRC_SR
Donde: El parámetro RRC Connection Success representa el número de
conexiones RRC exitosas, y el parámetro RRC Connection Attempt representa el
número de solicitudes de conexiones RRC.
1.7.1.1.2. Contadores Asociados
Los contadores asociados para este KPI son los que se encuentran en la tabla 1.10
Tabla 1.10 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate
PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO
RRC Connection Success
L.RRC.ConnReq.Att.Emc
L.RRC.ConnReq.Att.HighPri
L.RRC.ConnReq.Att.Mt
L.RRC.ConnReq.Att.MoData
L.RRC.ConnReq.Att.DelayTol
RRC Connection Attempt
L.RRC.ConnReq.Succ.Emc
L.RRC.ConnReq.Succ.HighPri
L.RRC.ConnReq.Succ.Mt
L.RRC.ConnReq.Succ.MoData
L.RRC.ConnReq.Succ.DelayTol](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-85-320.jpg)
![51
1.7.1.2. Tasa Exitosa de Configuraciones ERAB (ERABS_SR ERAB Setup Success
Rate)
Este KPI representa la capacidad de dar configuraciones a las conexiones ERAB28
para los usuarios, entonces es el encargado de evaluar las conexiones exitosas
entre el UE y el EPC.
El proceso que se realiza para este KPI se representa en la figura 1.28, y es el
siguiente:
¾ El número de solicitudes para conexiones de configuración ERAB son
recolectadas en el eNB y medidas en el punto A.
¾ El eNB envía la configuración de la conexión ERAB al usuario.
¾ El número de conexiones exitosas de configuraciones ERAB son
recolectadas en el eNB y medidas en el punto B.
Figura 1.28 Estado de contadores para el ERABS_SR [15]
1.7.1.2.1. Fórmula de ERAB_SR
28
E-UTRA Radio Access Bearer (ERAB): Transporta los paquetes del EPS bearer entre el UE y
el EPC.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-86-320.jpg)
![52
Donde: El parámetro ERAB Setup Success representa el número de conexiones
ERAB exitosas, y el parámetro ERAB Setup Attempt representa el número de
solicitudes de conexiones ERAB.
1.7.1.2.2. Contadores Asociados
Los contadores asociados para este KPI son los que se encuentran en la tabla 1.11.
Tabla 1.11 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate
PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO
ERAB Setup Success L.E-RAB.SuccEst
ERAB Setup Attempt L.E-RAB.AttEst
1.7.2. KPIS DE RETENIBILIDAD [11] [15]
Los KPIs de retenibilidad son usados para evaluar la capacidad de la red al
momento de mantener un determinado servicio que el usuario se encuentra
utilizando, todos estos KPIs pueden ser calculados a nivel de celda o a nivel de
clúster.
1.7.2.1. Tasa de Caída de Servicio de Datos (Service_CDR Service Drop Rate)
Evalúa la tasa de caída de datos de todos los servicios en una celda o clúster, y es
calculado monitoreando las desconexiones anormales de una conexión ERAB y se
presenta cuando existe una falla del EPC, del enlace radio, de handover y
congestión en la red. Este KPI se encuentra relacionado con las configuraciones de
vecindades de las celdas ya que al no tener correctamente definidas las
configuraciones la probabilidad de que el servicio tenga una caída es mucho mayor.
1.7.2.1.1. Fórmula de Service_CDR](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-87-320.jpg)
![53
Donde: El parámetro ERAB Abnormal Release representa el número de
desconexiones anormales (caída de llamada inesperada), y el parámetro ERAB
Release representa el número total de desconexiones ERAB.
1.7.2.1.2. Contadores Asociados
Tabla 1.12 Contadores asociados al Service Drop Rate [15]
PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO
ERAB Abnormal Release L.E-RAB.AbnormalRel.
ERAB Release
L.E-RAB.AbnormalRel.
L.E-RAB.NormRel.
1.7.3. KPIS DE MOVILIDAD [11] [15]
Los KPIs de movilidad son usados para evaluar el desempeño de movilidad en la
E-UTRAN, reflejando en el usuario una buena calidad de la red.
1.7.3.1. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (IntraFreqHOOut_SR
Intra-Frequency Handover Out Success Rate)
Son los handover exitosos entre celdas de igual frecuencia de portadora y se lo
evalúa en una celda o en un clúster. Este KPI abarca los handover entre iguales
eNB (intra-eNB) y los handover entre distintos eNB (inter-eNB).
Cuando se tiene el escenario de un handover intra-frequency e intra-eNB, el
contador de solicitudes de handover se mide en el punto B. Cuando el eNB envía
un mensaje de una reconfiguración al UE, el eNB decide realizar un handover y el
número de handover exitosos se recolecta en el punto C, en la figura 1.29 se puede
apreciar este proceso.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-88-320.jpg)
![54
Figura 1.29 Escenario para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15]
Cuando se tiene un handover intra-frequency e inter-eNB se presentan dos
escenarios en los que intervienen eNB origen (S-eNB), eNB final (T-eNB), UE y
MME:
¾ Escenario 1 (Figura 1.30): En el punto B se recolectan las solicitudes de
handover, el eNB decide realizar un inter-eNB handover cuando el S-eNB
envía un mensaje de reconfiguración al UE. El número de inter-eNB e intra-
frequency handover exitosos es recolectado en el punto C.
¾ Escenario 2 (Figura 1.31): Cuando el UE recibe un mensaje de comando
de liberación y cuando el S-eNB recibe un mensaje liberación desde el T-
eNB significa que el UE ha podido acceder de manera satisfactoria al T-eNB.
Figura 1.30 Escenario 1 para handover Intra-frequency e Intra-Enb [15]](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-89-320.jpg)
![55
Figura 1.31 Escenario 2 para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15]
1.7.3.1.1. Fórmula de IntraFreqHOOut_SR
Donde: El parámetro IntraFreqHOOutSuccess representa el número de handover
exitosos entre frecuencias iguales, y el parámetro IntraFreqHOOutAttempt
representa el número de solicitudes de handover entre frecuencias iguales.
1.7.3.1.2. Contadores Asociados
Tabla 1.13 Contadores asociados al Intra-Frequency HO Out Success Rate
PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO
IntraFreqHOOutAttempt
L.HHO.IntraeNB.IntraFreq.ExecAttOut
L.HHO.IntereNB.IntraFreq.ExecAttOut
IntraFreqHOOutSuccess
L.HHO.IntraeNB.IntraFreq.ExecSuccOut
L.HHO.IntereNB.IntraFreq.ExecSuccOut](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-90-320.jpg)
![56
1.7.3.2. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio
(LTE a WCDMA) (IRATHO_L2W Inter-RAT Handover Out Success Rate
LTE - WCDMA)
Este KPI es usado para medir en una celda o clúster la tasa exitosa de handover
entre diferentes tecnologías de acceso de radio, en este caso particular el handover
entre tecnologías LTE y WCDMA.
Las solicitudes de handover inter-RAT (LTE a WCDMA) son medidas en el punto
B, entonces el eNB envía un mensaje de movilidad al UE y decide realizar un
handover a tecnología WCDMA. En el punto C se miden los handover exitosos y
esto ocurre cuando el UE envía un mensaje de liberación al eNB a través del MME,
después de haber accedido a la tecnología WCDMA, este proceso se lo puede
visualizar en la figura 1.32
Figura 1.32 Estado de contadores para Inter-RAT Handover Out Success Rate [15]
1.7.3.2.1. Fórmula de IRATHO_L2W](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-91-320.jpg)
![57
Donde: El parámetro IRATHO_L2W_Success representa el número de handover
exitosos entre LTE y WCDMA, y el parámetro IRATHO_L2W_Attempt representa
el número de solicitudes de handover entre LTE y WCDMA.
1.7.3.2.2. Contadores Asociados
Tabla 1.14 Contadores asociados al Inter-RAT Handover Out Success Rate
PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO
IRATHO_L2W_Attempt L.IRATHO.E2W.ExecAttOut
IRATHO_L2W_Success L.IRATHO.E2W.ExecSuccOut
1.8. CONCEPTOS DE OPTIMIZACIÓN DE REDES MÓVILES [8]
[10]
Con la finalidad de poder cumplir con las exigencias de los usuarios sobre ancho
de banda, velocidades, cobertura, calidad, etc., se debe proporcionar una red de
alta calidad. Es por este motivo que la red que se oferta al usuario final debe ser
continuamente modificada, con la finalidad de ofrecer un mejor servicio y solución
de problemas. Entonces las redes deben ser optimizadas durante y después del
proceso de implementación, se debe tener un proceso definido para aplicarlo
constantemente, por lo que se inicia con un proceso de optimización de toda la red.
En este Proyecto se realiza la optimización de radio frecuencia, es decir, la
optimización de la E-UTRAN (optimización RF). El proceso de optimización de una
red LTE se ilustra en la figura 1.33.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-92-320.jpg)
![58
Figura 1.33 Proceso de optimización de una red LTE [10]
El proceso comienza determinando un sitio que dependiendo de las necesidades
se va a encontrar estratégicamente ubicado, a cada nuevo sitio se le realiza una
verificación, este es el primer punto de la optimización de la red e involucra uno por
uno cada nuevo sitio. La verificación de cada sitio permite comprobar que se
encuentren adecuadamente instalados, y que los parámetros estén correctamente
configurados. Después de la verificación de cada sitio, se realiza una comprobación
a nivel de clúster revisando si éste se encuentra listo, caso contrario se espera por
los nuevos sitios para poder verificarlos, y así sucesivamente hasta tener completo
el clúster.
Una vez que se tenga el clúster listo se comienza con la optimización RF, en este
proceso se controlan los problemas de la red de acceso inalámbrica, optimizando
la cobertura de la señal, incrementando la tasa de handover exitosos, optimizando
y ajustando los parámetros físicos de las antenas, verificando lista de vecindades y
estableciendo una distribución normal de las señales de radio. La primera
optimización RF debe incluir pruebas en todas las celdas del clúster para
comprobar problemas de hardware. El proceso general de la optimización RF a se
lo puede visualizar en la figura 1.34, sin embargo cada empresa que brinde un
servicio de telefonía móvil debe desarrollar su propio proceso de optimización que
se ajuste a sus necesidades.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-93-320.jpg)
![59
Figura 1.34 Proceso de optimización RF [10]
1.8.1. PREPARACIONES PARA EL TEST
Se deben tener consideraciones antes de comenzar con las pruebas, en este primer
paso se realizan las preparaciones necesarias para comenzar con todo el proceso,
para esto se debe tener en cuenta lo siguiente:
1.8.1.1. Establecer los objetivos de la optimización
Los resultados que se esperan con la optimización de la red se deben establecer
con anterioridad, con esto se tiene una idea de la eficiencia del trabajo realizado
[21].
1.8.1.2. Dividir los clúster.
A veces los clúster abarcan zonas geográficas muy grandes por lo que es necesario
dividirlos en zonas más pequeñas.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-94-320.jpg)
![60
1.8.1.3. Determinar las rutas para realizar el test.
Para realizar un trabajo de manera eficiente se debe tener preparadas las rutas en
las cuales se realizarán las pruebas.
1.8.1.4. Preparar las herramientas y materiales.
Se debe tener listo las herramientas físicas con el respectivo software, dependiendo
del proveedor se tendrá uno u otro programa, además el recurso humano
capacitado es un factor importante para el correcto uso de dichas herramientas.
1.8.2. RECOLECCIÓN DE DATOS
Al tener todo listo con las preparaciones, el proceso continúa con la recolección de
datos, y se puede realizar de las siguientes maneras:
1.8.2.1. Drive Test (Pruebas en vehículo) [4] [20] [31]
Con este método se recolectan datos en tiempo real de los parámetros del ambiente
RF de la red, con esto se puede localizar geográficamente un problema y analizarlo.
Para realizar un drive test se necesita un medio de transporte en el cual van a estar
ubicadas las herramientas antes mencionadas, el vehículo comienza a recorrer las
rutas y las herramientas comienzan a recolectar los datos de la cobertura y
desempeño actual de la red, esto es más eficiente que analizar modelos
matemáticos de la posible cobertura y desempeño de la red. Un drive test da una
idea de la percepción que tiene el usuario final al utilizar los recursos que le
proporciona la red.
1.8.2.2. Medidas Indoor
Las mediciones realizadas en ambientes indoor son recolectadas con equipos
estáticos en un punto determinado o recorriendo a pie todo el lugar con los equipos,
a este último método se lo conoce como walk test (pruebas a pie). Las mediciones
indoor se las realiza si el lugar lo justifica, por ejemplo en lugares donde exista
bastante concentración de usuarios como centros comerciales o centros de eventos
masivos.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-95-320.jpg)
![62
1.8.3.2. Análisis de problema de calidad de señal
Para analizar posibles problemas con la calidad de la señal, se deben seguir las
siguientes revisiones:
1) Distribución de frecuencias.
2) Revisión de los sitios.
3) Altura de las antenas.
4) Azimut de las antenas.
5) TILT de las antenas.
1.8.3.3. Análisis de problema de handover
Al procesar los datos recolectados se puede identificar problemas con los handover,
para este caso se necesita una revisión de lo siguiente:
¾ Validación de vecindades.
¾ Promedios de niveles recibidos para realizar handover.
¾ Números de handover por números de llamadas.
¾ Números de handover en vecindades no configuradas en celdas cercanas.
1.8.4. AJUSTE E IMPLEMENTACIÓN [22] [23] [24]
El siguiente paso es el de ajuste de parámetros o de vecindades para su
implementación. Al tener ya implementado los cambios, se regresa al paso
“recolección de datos” y se realiza la pregunta “¿Los KPIs cumplen con lo
requerido?”, si la respuesta es afirmativa se da por concluido el proceso de
optimización, caso contrario se retorna al paso “Análisis del Problema”.
En la figura 1.35 se presentan los parámetros que se deben modificar para la
optimización de la red.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-97-320.jpg)
![64
1.9. HERRAMIENTAS DE MEDICIÓN [38] [39]
Para que se realicen las mediciones necesarias para la optimización de redes
móviles, se debe cumplir con ciertos requerimientos tanto en hardware como en
software.
1.9.1. HARDWARE
El hardware que se utiliza debe servir para la recolección y análisis de datos, los
mismos que se detallan a continuación.
1.9.1.1. Recolección de datos
El esquema para la recolección de datos sigue el siguiente modelo descrito en la
figura 1.36.
Figura 1.36 Esquema para la recolección de datos
La CNT EP no cuenta con el scanner, por lo cual no se lo considera en este
Proyecto, como una herramienta de recolección de datos.
1.9.1.1.1. Computadora
Es donde se van a conectar las distintas herramientas físicas que ayudan con la
recolección de los datos, debe contar con las siguientes características:
¾ Procesador INTEL 1.8GHz Dual Core o superior.
¾ Memoria RAM de 2GB o superior.
¾ Disco duro de 10GB o superior.
¾ Puerto USB para conectar la licencia del programa que se va a utilizar.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-99-320.jpg)
![66
1.9.2. SOFTWARE
1.9.2.1. Recolección de datos [19]
Para la recolección de datos se usa una computadora que debe cumplir con las
siguientes características:
¾ Windows XP o superior.
¾ Windows Office 2003 o superior.
¾ Instalador del software para la recolección de datos que proporciona el
proveedor (GENEX Probe).
¾ Licencia del software para la recolección de datos igualmente proporcionada
por el proveedor.
1.9.2.2. Análisis de datos
Para el análisis de los datos antes recolectados igualmente se usa una
computadora, la cual debe cumplir con las siguientes características:
¾ Windows XP o superior.
¾ Instalador del software para el procesamiento de datos que proporciona el
proveedor (GENEX Assistant).
¾ Licencia del software para el procesamiento de datos igualmente
proporcionada por el proveedor.
1.9.2.3. Software para recolección de datos - GENEX Probe [16] [19]
El software que se usa para la recolección de datos se llama GENEX Probe, y es
usado para recolectar y grabar datos en tiempo real de la interfaz aire de redes
como: GSM, GPRS, EDGE, WCDMA, HSPA, HSPA+, CDMA2000 1x, ED-VO,
WiMAX y LTE.
Por medio de este software se puede observar problemas de la red en tiempo real
y con esto evaluar el desempeño de la red, los datos se guardan en mensajes (logs)
para que en un futuro se pueden procesar en otro programa o volver a reproducirlos
en el mismo Probe. Las principales características son las siguientes:
¾ Soporta distintos tipos de redes celulares.
¾ Soporta múltiples tipos de dispositivos: escáneres, GPS y móviles.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-101-320.jpg)
![67
¾ Soporta múltiples servicios de voz y datos.
¾ Permite visualizar geográficamente los datos medidos en la red.
¾ Muestra eventos clave de la red en tiempo real como handover, caída de
llamadas, entre otros, durante el recorrido.
¾ Soporta visualización de mapas, mensajes y eventos de manera
sincronizada, facilitando así la detección del lugar en donde se tengan
problemas con la red.
1.9.2.4. Software para el análisis de datos – GENEX Assistant [17]
El software para el análisis de datos se llama GENEX Assistant y es usado para
procesar y analizar los datos recolectados de la interfaz aire con el software GENEX
Probe. Este software posee un sistema de reportes, y soporta visualización de
datos en diferentes formas de representación y en diferentes ventanas. Las
principales características son las siguientes:
¾ Modo dual para procesar distintos tipos de redes.
¾ Combina análisis en downlink y en uplink.
¾ Decodificación de señalización de capa 3.
¾ Reportes con auto análisis.
¾ Filtrado de datos por parámetros específicos
1.9.2.5. Software M2000
Para obtener los datos en tiempo real del uso de la red desde el punto de vista de
los usuarios, existe el software iManager M2000 Mobile Element Managament
System, comúnmente llamado M2000.
El programa M2000 posee otras funciones importantes como la de monitoreo y
administración remota de eNBs, es decir con este programa también se puede
realizar cambios lógicos en los elementos del EPS. Las principales características
del software M2000 son las siguientes:
¾ Configuraciones, administración, información y filtrado de alarmas.
¾ Notificaciones remotas de alarmas.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-102-320.jpg)
![69
CAPÍTULO II
2. ESTADO ACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD
DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA
CNT EP
2.1. HISTORIA DE LA CNT EN REDES MÓVILES [38] [39] [40] [41]
A nivel mundial, las telecomunicaciones se desarrollaron gracias a la invención y
despliegue del telégrafo. En el Ecuador, se tiene un primer paso hacia las
telecomunicaciones en el gobierno de Gabriel García Moreno quién, mediante un
convenio con la empresa norteamericana All American Cables and Radio (AACR),
hace posible la instalación de un cable submarino para dar el servicio de telegrafía
a nivel internacional, sin embargo, la primera transmisión de un mensaje telegráfico
entre Quito y Guayaquil, se lo ejecuta el 9 de Julio de 1884, y es a partir de esta
fecha que se decreta este día como “Día Nacional de las Telecomunicaciones” en
el Ecuador. A finales del siglo XIX se forma la Dirección de Telégrafos como ente
regulador de los servicios de telecomunicaciones.
En 1900 se instala la primera central telefónica manual, y veinte años más tarde se
realiza la primera operación inalámbrica entre las centrales de Quito y Guayaquil.
Ya para el año de 1934 se cuenta con 7000 Km. de líneas telegráficas y telefónicas,
167 oficinas telegráficas, 114 oficinas telefónicas y 19 estaciones inalámbricas; es
importante recalcar que los servicios de telefonía y telegrafía estaban bajo el mando
de la empresa norteamericana All American Cables and Radio, y es en el año de
1943 bajo el gobierno de Carlos Arroyo del Río, que se crea la empresa pública
Radio Internacional del Ecuador para normar los mencionados servicios de
telefonía y telegrafía. Además, en este mismo año se decreta que los servicios de
telecomunicaciones serían autónomos tanto financieramente como
administrativamente y manejados por el Ministerio de Obras Públicas y
Comunicaciones.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-104-320.jpg)
![140
3.2.3.12.1. KPIs de Accesibilidad
¾ Tasa Exitosa de Configuraciones RRC:
Este KPI se considera bueno cuando es mayor al 95%. En la figura 3.59 se
presentan los valores de este KPI y se obtienen valores en promedio de
99.97%.
Figura 3.59 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC
¾ Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB:
Se considera que tiene niveles buenos cuando es mayor al 95%. En la figura
3.60 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores en promedio
de 99.90%.
Figura 3.60 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB
94
95
96
97
98
99
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ≥ 95%
94
95
96
97
98
99
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ≥ 95%](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-175-320.jpg)
![141
3.2.3.12.2. KPIs de Retenibilidad
¾ Tasa de Caída de Servicio de Datos:
Se tiene un umbral del 4% establecido con el proveedor y en la figura 3.61
se observa valores que van desde 0 a 0.4% con un promedio de 0.21%; este
porcentaje indica que se tiene una mínima caída de servicios de datos lo cual
es favorable para el usuario. En la figura 3.62 se cuantifica las conexiones
de los usuarios.
Figura 3.61 Tasa de Caída de Servicio de Datos
Figura 3.62 Promedio y Máximo Número de Usuarios
0,11 0,11
0,34 0,40
0,15 0,16 0,14 0,13
0,30 0,23 0,35
0
1
2
3
4
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
Porcentaje[%]
Tasa de Caída de Servicio de Datos ≤ 4%
2,10 2,14
1,24 1,03
2,14 2,10 2,26 2,27 2,19
1,29 1,27
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
NúmerodeUsuarios
Promedio del número de Usuarios
Máximo número de Usuarios](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-176-320.jpg)
![142
3.2.3.12.3. KPIs de Movilidad
¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales:
El Intra Frequency Handover Success Rate debe ser mayor a 95%. En la
figura 3.63 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores entre
98 y 100%, siendo el promedio de 99.31%.
Figura 3.63 Intra Frequency Handover Success Rate
¾ Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de
Radio (LTE a WCDMA):
El umbral de este KPI es de 90%, los valores que se observan en la figura
3.64 van desde 98% hasta 100%, siendo el promedio de 99.21%.
Figura 3.64 Inter RAT Handover Success Rate
94
95
96
97
98
99
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias
Iguales (LTE-LTE) ≥ 95%
90
92
94
96
98
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes
Tecnologías de Acceso de Radio (LTE-WCDMA) ≥ 90%](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-177-320.jpg)
![155
4.2. SIMULACIONES PREDICTIVAS DE LOS CAMBIOS A
REALIZARSE [42] [43]
Las simulaciones se las realiza con la ayuda de un software predictivo “ATOLL
Wireless Network Engineering Software”; este programa es para la planificación,
diseño, simulación y optimización de redes celulares. Las principales
características son:
¾ Planificación, análisis, diseño y simulación de redes celulares: CDMA2000,
GSM, UMTS y LTE.
¾ Sistema de planificación y simulación automática.
¾ Soporte para realizar simulaciones de múltiples tecnologías al mismo
tiempo.
¾ Permite la exportación de los proyectos en múltiples archivos externos.
¾ Interfaz de ventanas simples para poder trabajar con múltiples proyectos al
mismo tiempo.
¾ Soporta sistemas de administración de base de datos.
En este programa se tiene configurada la red 4G LTE de la CNT EP con todas sus
características, se procede a crear un nuevo proyecto en donde se ingresan las
configuraciones de los cambios propuestos, con esto se obtienen figuras de las
predicciones de las coberturas de las celdas, donde cada color representa los
diferentes niveles de cobertura (tabla 4.1)
Tabla 4.1 Niveles de RSRP utilizados en Atoll
Color Rango Unidad
Rojo -70 o mayor dBm
Naranja [ -75, -70 ) dBm
Amarillo [ -80, -75) dBm
Verde [ -95, -80) dBm
Celeste [ -100, -95) dBm
Azul -100 o menor dBm
A continuación se detallan las predicciones de los cambios propuestos y aprobados:](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-190-320.jpg)
![210
5.1.2.12. Cumplimiento de KPIs por estadísticas de la red
Para la obtención de la información de KPIs por estadísticas de la red se utiliza la
herramienta M2000, en el período correspondiente desde el 13 al 26 de octubre de
2014. Se realiza el análisis comparativo con la primera medición en la sección 5.2.8.
A continuación se muestran las figuras de los respectivos KPIs.
5.1.2.12.1. KPIs de Accesibilidad
¾ Tasa Exitosa de Configuraciones RRC:
En la figura 5.52 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores
en promedio de 99.97%.
Figura 5.52 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC
¾ Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB:
En la figura 5.53 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores
en promedio de 98.91%.
94
95
96
97
98
99
100
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ≥ 95%](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-245-320.jpg)
![211
Figura 5.53 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB
5.1.2.12.2. KPIs de Retenibilidad
¾ Tasa de Caída de Servicio de Datos:
En la figura 5.54 se observa valores que van desde el 0 al 0.1% con un
promedio de 0.03% cumpliendo con el objetivo de este KPI; este porcentaje
indica que se reduce significativamente la caída de servicios de datos a
pesar de tener un aumento en el número de usuarios (figura 5.55).
Figura 5.54 Tasa de Caída de Servicio de Datos
94
95
96
97
98
99
100
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ≥ 95%
0,02 0,01 0,03 0,02 0,02 0,03 0,06 0,02 0,02 0,01 0,02 0,01 0,05 0,04
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa de Caída de Sesiones de Datos ≤ 4%](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-246-320.jpg)
![212
Figura 5.55 Promedio y Máximo Número de Usuarios
5.1.2.12.3. KPIs de Movilidad
¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales:
En la figura 5.56 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores
próximos entre el 99 y 100%, siendo el promedio de 99.96%.
Figura 5.56 Intra Frequency Handover Success Rate
9,94 10,88 10,67 11,06 10,55
6,12
4,82
10,42 10,82 10,39 10,45 10,70
5,58
4,52
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
NúmerodeUsuarios
Promedio del número de Usuarios
Máximo número de Usuarios
94
95
96
97
98
99
100
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales
(LTE-LTE) ≥ 95%](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-247-320.jpg)
![213
¾ Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de
Radio (LTE a WCDMA):
Los valores que se observan en la figura 5.57 van desde un 99% hasta un
100%, siendo el promedio de 99.72%.
Figura 5.57 Inter RAT Handover Success Rate
5.1.2.13. Puntos Estáticos
Se realiza walk test en las edificaciones ya detalladas en la tabla 3.1, y la respectiva
calendarización para la toma de mediciones se la muestra en la tabla 5.2. Como se
explica en el capítulo III, al ser un análisis complementario para la optimización
outdoor se lo detalla en el ANEXO F.
5.2. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA RED LTE
IMPLEMENTADA ACTUALMENTE VS LOS CÁLCULOS
OPTIMIZADOS (ANTES VS DESPUÉS)
La red comercial 4G LTE es optimizada de una manera satisfactoria, pues después
de la implementación de los cambios físicos y de parámetros lógicos se verifica una
mejora significativa en cobertura, calidad y desempeño de KPIs. A continuación se
90
92
94
96
98
100
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías
de Acceso de Radio (LTE-WCDMA) ≥ 90%](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-248-320.jpg)
![223
5.2.6. RLC THROUGHPUT DOWNLINK
En la tabla 5.22 se indica la comparación entre el antes y el después de la
optimización, del RLC throughput downlink.
Tabla 5.22 Comparación de Throughput Downlink
THROUGHPUT DOWNLINK
ANTES DESPUÉS
OBSERVACIONES
MÁXIMO
[Mbps]
PROMEDIO
[Mbps]
MÁXIMO
[Mbps]
PROMEDIO
[Mbps]
ZONA
A
22.71 5.00 62.59 18.17
En la segunda medición se
configura el servidor FTP
para las pruebas de
DOWNLINK por lo que se
cumple con los valores
establecidos, en general en
el clúster se tiene un máximo
de 90.09 Mbps y un promedio
de 23.10 Mbps.
ZONA
B
65.51 9.07 90.09 24.21
ZONA
C
32.32 6.52 89.41 26.93
5.2.7. RLC THROUGHPUT UPLINK
En la tabla 5.23 se indica la comparación entre el antes y el después de la
optimización, del RLC throughput uplink.
Tabla 5.23 Comparación de Throughput Uplink
THROUGHPUT UPLINK
ANTES DESPUÉS
OBSERVACIONES
MÁXIMO
[Mbps]
PROMEDIO
[Mbps]
MÁXIMO
[Mbps]
PROMEDIO
[Mbps]
ZONA
A
- - 45.62 17.87
En la segunda medición se
realiza la carga de archivos
mediante Dropbox, a pesar
de ello se cumple con los
valores establecidos, en
general en el clúster se
tiene un máximo de 45.62
Mbps y un promedio de
18.74 Mbps.
ZONA
B
- - 45.49 20.48
ZONA
C
- - 43.05 17.88](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-258-320.jpg)
![225
Figura 5.70 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC (Antes - Después de optimización)
Figura 5.71 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB (Antes - Después de optimización)
94
95
96
97
98
99
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ≥ 95%
94
95
96
97
98
99
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ≥ 95%
ANTES
ANTES DESPUÉS
DESPUÉS](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-260-320.jpg)
![226
Figura 5.72 Tasa de Caída de Servicio de Datos (Antes - Después de optimización)
Figura 5.73 Promedio y Máximo Número de Usuarios (Antes - Después de optimización)
0,11
0,11
0,34
0,40
0,15
0,16
0,14
0,13
0,30
0,23
0,35
0,02
0,01
0,03
0,02
0,02
0,03
0,06
0,02
0,02
0,01
0,02
0,01
0,05
0,04
0
1
2
3
4 07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa de Caída de Sesiones de Datos ≤ 4%
2,10
2,14
1,24
1,03
2,14
2,10
2,26
2,27
2,19
1,29
1,27
9,94
10,88
10,67
11,06
10,55
6,12
4,82
10,42
10,82
10,39
10,45
10,70
5,58
4,52
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
NúmerodeUsuarios
Promedio del número de Usuarios
Máximo número de Usuarios
DESPUÉSANTES
ANTES DESPUÉS](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-261-320.jpg)
![227
Figura 5.74 Intra Frequency Handover Success Rate (Antes - Después de optimización)
Figura 5.75 Inter RAT Handover Success Rate (Antes - Después de optimización)
El informe final correspondiente al análisis comparativo del antes y después de la
optimización del clúster 5 entregado a la CNT EP se encuentra en el ANEXO G.
94
95
96
97
98
99
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales
(LTE-LTE) ≥ 95%
90
92
94
96
98
100
07-08-14
08-08-14
09-08-14
10-08-14
11-08-14
12-08-14
13-08-14
14-08-14
15-08-14
16-08-14
17-08-14
13-10-14
14-10-14
15-10-14
16-10-14
17-10-14
18-10-14
19-10-14
20-10-14
21-10-14
22-10-14
23-10-14
24-10-14
25-10-14
26-10-14
Porcentaje[%]
Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de
Acceso de Radio (LTE-WCDMA) ≥ 90%
ANTES DESPUÉS
ANTES DESPUÉS](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-262-320.jpg)
![235
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Kumar A., Liu Y., Sengupta J., “Evolucion of Mobile Wireless
Communicacion 1G to 4G”, 2010.
[2] Cox C., “An introduction on LTE, LTE-Advance, SAE and 4G Mobile
Communications”, 2012.
[3] Dahlman E., Parkvall S., Skold J., “4G LTE LTE-Advance for Mobile
Broadband”, 2011.
[4] Mishra A., “Advanced Cellular Network Planning and Optimisation 2G,
2.5G, 3G...Evolution to 4G”, 2005.
[5] Rumney M., “LTE and the Evolution to 4G Wireless Design and
Measurement Challenges”, 2013.
[6] Elnashar A., El-saidny M., “LTE Network Architecture and Protocols”,
2014.
[7] HUAWEI, “001 LTE Air Interface ISSUE 1”, 2010.
[8] HUAWEI, “LTE Principle Fundamental ISSUE 1.01”, 2013.
[9] HUAWEI, “LTE Network Tuning”, 2011.
[10] HUAWEI “LTE RF Optimization Guide”, 2012.
[11] HUAWEI, “LTE eRAN6.0 KPI Introduction”, 2013.
[12] HUAWEI, “ANTENNA DOWNTILT GUIDELINE”, 1999.
[13] ANDREW, “Electrical and mechanical downtilt effect on pattern
performance”, 2010.
[14] Kreher R., Gaenger K., “LTE Signaling Troubleshooting and Optimization
- Kreher, Gaenger”, 2011.
[15] HUAWEI “LTE KPI Reference”, 2012.
[16] HUAWEI, “GENEX Probe User Guide”, 2013.
[17] HUAWEI, “Introduction to GENEX Assistant”, 2013.
[18] Bernal I, “3G”, 2008.
[19] HUAWEI, “GENEX Probe Operation Guide (LTE)”, 2009.
[20] Mishra A., “Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation
2G, 2.5G, 3G...Evolution to 4G”, 2004.
[21] ERICSSON, “LTE Initial Tuning Introduction and Preparations”, 2009.
[22] HUAWEI, “Guide to Optimizing LTE Service Drops”, 2012.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-270-320.jpg)
![236
[23] NOKIA SOLUTIONS AND NETWORK“LTE Call Setup Optimization”,
2013.
[24] Song L., Shen J., “Evolved Cellular Network Planning and Optimization for
UMTS and LTE”, 2011.
[25] ERICSSON, “LTE Call Flow”, 2008.
[26] HUAWEI, “LTE Performance Parameters”, 2010.
[27] HUAWEI, “LTE KPI”, 2014.
[28] QUALCOMM, “LTE Mobility Enhancements”, 2010.
[29] Floatway Systems, “KPI in LTE Radio Network”, 2014.
[30] HUAWEI “LTE KPI Measurement Methodology and Acceptance
Procedure”, 2012.
[31] HUAWEI, “GENEX Probe V3.5 LTE Drive Test Using Tutorial”, 2014
[38] Carrión H., “Regulación de las Telecomunicaciones”, 2008.
[39] CNT EP, Información de Archivo, 2005 – 2010.
[40] Nuñez J., Cordero J., Gómez J., “Los Marcos Legales y Regulatorios de
las Telecomunicaciones en el Ecuador”
[41] Superintendencia de Telecomunicaciones, “Compendio Histórico de las
Telecomunicaciones en Ecuador”, 2007.
[42] Forks, “Atoll Administrator Manual”, 2013.
[43] Forks, “Atoll User Manual”, 2013.](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-271-320.jpg)
![237
REFERENCIAS PÁGINAS WEB
[32] Publicación de la revista “Popular Science”:
http://blog.modernmechanix.com/worlds-first-cell-phone/
[33] Cálculo del Azimut, elevación y polarización:
www.mediasoluciones.com/acimut
[34] TILT eléctrico y mecánico de la Antena:
www.telecomhall.com/es/que-es-tilt-electrico-y-mecanico-de-la-antena-y-
como-lo-usa.aspx
[35] Control de Potencia en Redes Móviles:
www.conapptel.org.mx/conferencia/control_potencia.pdf
[36] RSRP (Reference Signal Received Power):
www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_RSRP.html
[37] Identificador física de celda:
www.eetindia.co.in/ART_8800689057_1800006_TA_768dcb88.HTM?ju
mpto=view_welcomead_1418828349521](https://image.slidesharecdn.com/basicltekpi-170823164130/85/Basic-lte-kpi-272-320.jpg)
Subido porMarcos Dominguez
Basic lte kpi
Este documento presenta un resumen de las redes celulares 4G LTE, la optimización de redes y los KPIs. Explica la evolución de las redes celulares desde la 1G hasta la 4G LTE, describiendo las arquitecturas, tecnologías y procedimientos clave de LTE. Luego define parámetros importantes para la medición y optimización como el azimut, tilt, potencia y KPIs. Finalmente, detalla KPIs específicos como la tasa de éxito de configuraciones RRC y ERAB que son ú
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Basic lte kpi
- 1. ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTADDE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y DE PARÁMETROS LÓGICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN OUTDOOR DEL CLUSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO EN LA RED COMERCIAL DE ACCESO INALÁMBRICA 4G LTE DE LA EMPRESA CNT EP PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES ALVARADO VILLARREAL LESLIE SOFÍA (lessofalvi@live.com) OJEDA CANGO ALEXIS GERMÁN (anrewx@gmail.com) DIRECTOR: ING. CARLOS ALFONSO HERRERA MUÑOZ (carlos.herrera@epn.edu.ec) Quito, Enero 2015
- 2. I DECLARACIÓN Nosotros, Leslie SofíaAlvarado Villarreal y Alexis Germán Ojeda Cango, declaramos bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, que hemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento. A través de la presente declaración cedemos nuestros derechos de propiedad intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normatividad institucional vigente. ___________________________ __________________________ Leslie Sofía Alvarado Villarreal Alexis Germán Ojeda Cango
- 3. II CERTIFICACIÓN Certifico que elpresente trabajo fue desarrollado por Leslie Sofía Alvarado Villarreal y Alexis Germán Ojeda Cango, bajo mi supervisión. ________________________ Carlos Alfonso Herrera Muñoz DIRECTOR DEL PROYECTO
- 4. III AGRADECIMIENTO “El mundo estáen las manos de aquellos que tienen el coraje de soñar y correr el riesgo de vivir sus sueños” Paulo Coelho. En esta nueva era tecnológica e individualista he aprendido que la mejor manera de ser feliz y cumplir mis sueños es estar rodeada de los seres que amo. Sin ellos estaría orbitando en mi propio mundo y dejaría de creer en lo más importante: el amor, el respeto, la confianza y la gratitud; es por esto que quiero agradecer principalmente a Dios por colocar en mi camino a personas maravillosas que me han brindado su apoyo incondicional; pero sobre todo le agradezco por darme a la mejor amiga, compañera, y cómplice que haya podido tener, a mi madre. Desde el primer momento que llegué a este mundo tuve la fortuna de que tú seas la persona que me cobije y me cuide en su regazo, gracias madre querida por dedicar cada minuto de tu vida para educar y cuidar abnegadamente a tus hijas acosta de tu propio sacrificio, ten por seguro que no araste en el mar y que cada conquista mía será por siempre tuya. Para mí no existe mujer más inteligente, sabia, valerosa, ecuánime, noble, y paciente que tú. Mi gratitud eterna por ser fuente de mi inspiración, por dejarme volar en cada reto emprendido y brindarme tu apoyo incondicional, por alegrarte en mis triunfos, por estar a mi lado en mis alegrías y tristezas, pero sobre todo por enseñarme el verdadero significado del amor y del perdón. Te amo madre mía, y todos los días de mi vida le pido a Dios que me alcance la vida para poder retribuir todo lo que me has dado. Mi agradecimiento va dirigido también a mis hermanas, por su amor, amistad y complicidad, y por guiar a su pequeña hermana en su caminar, con su ejemplo me convierto cada día en una mejor persona. Gracias por darme una gran alegría, mis sobrinos, a quienes los amo con todo mi corazón, y cuidaré tal y como ustedes lo hicieron conmigo.
- 5. IV A mi padrequiero agradecerle por formar parte importante en mi desarrollo profesional; gracias por sus consejos en esas largas horas de conversaciones que siempre me llevan a la reflexión. Lo amo mucho, y siempre contará con mi apoyo y amor. A mis cuñados, que a pesar de no tener un vínculo de sangre han sabido cuidarme y extenderme una mano amiga cuando la necesito. Ustedes son un ejemplo de honradez y sinceridad siendo grandes esposos, hermanos, hijos, padres, y cuñados. A mis tíos y tías que están pendientes siempre de la seguridad de la familia, y me han brindado su apoyo moral. A mis primos con quienes hemos caminado juntos, antes siendo compañeros de juegos, y ahora siendo amigos y cómplices. A mis amigos y amigas, y muy especialmente a Irina, quiero agradecerles por toda la camaradería que me han brindado, porque son ustedes con quienes he compartido la mayor parte del tiempo en las aulas, y han permanecido a mi lado en todo momento, en las buenas y en las malas. A mis profesores universitarios, que han sabido aportar sus conocimientos de la manera más acertada logrando que me apasione cada día más de mi profesión. A los profesionales de la CNT EP, por su amistad, preocupación y ayuda haciendo posible este Proyecto. A mi tutor de tesis, por ser una guía y apoyo a lo largo de todo el tiempo de realización de este Proyecto, y sobre todo por ser no solo un profesor sino un amigo. Y finalmente quiero agradecerte a ti amor mío, por darme todo tu amor, paciencia, y apoyo incondicional en cada sueño que tengo. Es grato saber que tienes a una persona tan maravillosa a tu lado. Leslie Sofía
- 6. V AGRADECIMIENTO A mi familia:mis padres Germán y Sandra y a mis hermanos Estefanía y Andy, por darme la felicidad y las sonrisas que necesito y las cuales han estado y estarán conmigo toda mi vida. A mi enamorada que con su amor, dedicación y paciencia me ha ayudado a convertirme en una mejor persona, sin ella este Proyecto no sería realidad. A mi tutor, Ing. Carlos Herrera por su paciencia y ayuda para la realización de este Proyecto. A los profesionales de la CNT EP por su paciencia, ayuda y amistad, bases fundamentales para poder sacar adelante este Proyecto. A mis profesores de Universidad que supieron transmitirme de la mejor manera sus conocimientos. A la Escuela Politécnica Nacional por cobijarme bajos sus aulas y formarme como un gran profesional. A mis queridos amigos de la universidad, los cuales han sido mi familia en Quito. A mis detractores. A mis queridos amigos del colegio los cuales siguen ahí incondicionalmente, y finalmente a las Panteras Negras. Alexis Germán
- 7. VI DEDICATORIA A mi madreFátima, por ser mi vida entera y la razón que tengo para ser mejor cada día. A mi padre Luis, por amarme y estar siempre pendiente de mi bienestar. A mis hermanas María del Rocío y Gina Gabriela, por nunca soltar mi mano y ayudarme a llegar lejos. A mis sobrinos Jean Philippe, María Valentina, y Francisco Martín, por cambiar mi vida y enseñarme a amar los pequeños detalles que la vida nos da. Leslie Sofía
- 8. VII DEDICATORIA Es el dedeber de los hijos superar a los padres, pero hasta que llegue ese día dedico este trabajo a mi padre Germán y a mi madre Sandra, esto es solo el comienzo y una pequeña parte de todo lo que se merecen. Alexis Germán
- 9. VIII CONTENIDO CAPÍTULO I...........................................................................................................1 1. REDES4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs..........................1 1.1. INTRODUCCIÓN [1] [3] ..................................................................1 1.2. EVOLUCIÓN DE LAS REDES CELULARES ..................................4 1.2.1. Primera Generación (1G) [4] [7] ......................................................5 1.2.2. Segunda Generación (2G) [3] [4] ....................................................6 1.2.3. Tercera Generación (3G) [4] [7] ......................................................7 1.3. PUBLICACIONES DE 3GPP [3] [7].................................................9 1.3.1. Release 99......................................................................................9 1.3.2. Release 4........................................................................................9 1.3.3. Release 5........................................................................................9 1.3.4. Release 6......................................................................................10 1.3.5. Release 7......................................................................................10 1.3.6. Release 8......................................................................................10 1.3.7. Release 9......................................................................................11 1.3.8. Release 10....................................................................................11 1.4. LTE - LONG TERM EVOLUTION..................................................11 1.4.1. Arquitectura LTE ...........................................................................12 1.4.1.1. Equipo de Usuario [2]....................................................................16 1.4.1.2. E-UTRAN (Evolved UTRAN) [2] [3] [5] ..........................................16 1.4.1.3. Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC Evolved Packet Core) ...18 1.4.1.3.1. Entidad de Gestión Móvil (MME Mobile Management Entity) [2] [5] [6]..................................................................................................18 1.4.1.3.2. Puerta de Enlace de la Red de Datos por Paquetes (P-GW Packet Data Network (PDN) Gateway) [2] [5]............................................18
- 10. IX 1.4.1.3.3. Servicio dePuerta de Enlace (S-GW Serving Gateway) [2] [3] .....19 1.4.1.3.4. Servidor de Suscriptores de Origen (HSS Home Subscriber Server) [2]..................................................................................................19 1.4.1.3.5. Interfaces del EPC [5] [6] ..............................................................19 1.4.2. Tecnologías utilizadas en LTE .....................................................20 1.4.2.1. Distribución del Espectro [3] [14]...................................................20 1.4.2.2. Técnicas usadas para transmisión y recepción.............................22 1.4.2.2.1. Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [2] [5].......................22 1.4.2.2.2. Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access) [2] [5].................24 1.4.2.2.3. Acceso Múltiple por División de Frecuencias con Única Portadora (SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access) [5] [7] [8]...25 1.4.2.3. MIMO [5] [8] ..................................................................................26 1.4.2.3.1. Múltiple Usuario MIMO (MU-MIMO Multi User MIMO)...................27 1.4.2.3.2. Único Usuario MIMO (SU-MIMO Single User MIMO) ....................27 1.4.3. Interfaz Aire [2] [6] [7]....................................................................27 1.4.3.1. Estrato de No Acceso (NAS Non Access Stratum) [7]...................28 1.4.3.1.1. NAS para el Plano de Control .......................................................29 1.4.3.1.2. NAS para el Plano de Usuario.......................................................29 1.4.3.2. Control de Recursos de Radio (RRC Radio Resource Control) [7] 29 1.4.3.3. Protocolo de Convergencia de Paquete de Datos (PDCP Packet Data Convergence Protocol) [7] ....................................................30 1.4.3.4. Control de Radio Enlace (RLC Radio Link Control) [7] ..................30 1.4.3.5. Control de Acceso al Medio (MAC Medium Access Control) [7] ....30 1.4.3.6. Física (PHY Physical) [7]...............................................................31 1.4.4. Canales de la Interfaz Aire [2] [7] [26] ...........................................31 1.4.4.1. Canales Lógicos ...........................................................................32
- 11. X 1.4.4.1.1. Canales Lógicosde Control .........................................................32 1.4.4.1.2. Canales Lógicos de Tráfico...........................................................33 1.4.4.2. Canales de Transporte..................................................................33 1.4.4.3. Canales Físicos ............................................................................34 1.4.4.3.1. Canales Físicos para Downlink .....................................................34 1.4.4.3.2. Canales físicos para uplink ...........................................................34 1.4.4.4. Canales de Radio..........................................................................34 1.4.5. Trama LTE [2] [5] ..........................................................................35 1.4.5.1. Trama Tipo 1.................................................................................35 1.4.5.2. Trama Tipo 2.................................................................................36 1.4.6. Procedimientos en LTE.................................................................37 1.4.6.1. Procedimiento de Conexión Inicial [28] .........................................37 1.4.6.2. Procedimiento de Handover [28] ...................................................38 1.5. PARÁMETROS DE MEDICIÓN ....................................................39 1.5.1. Azimut [33]....................................................................................39 1.5.2. TILT [12] [13] [34]..........................................................................40 1.5.3. Ajuste de Potencia [10] [35] ..........................................................43 1.6. MEDICIONES DE COBERTURA, CALIDAD Y TRÁFICO .............44 1.6.1. Potencia de Referencia de la Señal Recibida (RSRP Reference Signal Received Power) [9] [10] [14] [36] ......................................44 1.6.2. Relación Señal a Ruido más Interferencia (SINR Signal to Interference plus Noise Ratio) [9] [10] ...........................................45 1.6.3. Identificación Física de Celda (PCI Physical Cell ID) [7] [37].........45 1.6.4. Rendimiento [4] [7]........................................................................46 1.6.5. Vecindades [2] ..............................................................................47 1.7. INDICADORES CLAVES DE DESEMPEÑO (KPIs KEY PERFOMANCE INDICATORS).....................................................47
- 12. XI 1.7.1. KPIs deAccesibilidad [11] [15]......................................................49 1.7.1.1. Tasa Exitosa de Configuraciones RRC (RRC_SR RRC Setup Success Rate)...............................................................................49 1.7.1.1.1. Fórmula RRC_SR .........................................................................50 1.7.1.1.2. Contadores Asociados ..................................................................50 1.7.1.2. Tasa Exitosa de Configuraciones ERAB (ERABS_SR ERAB Setup Success Rate)...............................................................................51 1.7.1.2.1. Fórmula de ERAB_SR ..................................................................51 1.7.1.2.2. Contadores Asociados ..................................................................52 1.7.2. KPIs de Retenibilidad [11] [15] ......................................................52 1.7.2.1. Tasa de Caída de Servicio de Datos (Service_CDR Service Drop Rate).............................................................................................52 1.7.2.1.1. Fórmula de Service_CDR .............................................................52 1.7.2.1.2. Contadores Asociados ..................................................................53 1.7.3. KPIs de Movilidad [11] [15]............................................................53 1.7.3.1. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (IntraFreqHOOut_SR Intra-Frequency Handover Out Success Rate) ......................................................................................................53 1.7.3.1.1. Fórmula de IntraFreqHOOut_SR...................................................55 1.7.3.1.2. Contadores Asociados ..................................................................55 1.7.3.2. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA) (IRATHO_L2W Inter-RAT Handover Out Success Rate LTE - WCDMA) ......................................................56 1.7.3.2.1. Fórmula de IRATHO_L2W ............................................................56 1.7.3.2.2. Contadores Asociados ..................................................................57 1.8. CONCEPTOS DE OPTIMIZACIÓN DE REDES MÓVILES [8] [10]57 1.8.1. Preparaciones para el Test ...........................................................59 1.8.1.1. Establecer los objetivos de la optimización ...................................59
- 13. XII 1.8.1.2. Dividir losclúster...........................................................................59 1.8.1.3. Determinar las rutas para realizar el test.......................................60 1.8.1.4. Preparar las herramientas y materiales.........................................60 1.8.2. Recolección de Datos ...................................................................60 1.8.2.1. Drive Test (Pruebas en vehículo) [4] [20] [31] ...............................60 1.8.2.2. Medidas Indoor .............................................................................60 1.8.2.3. Estadísticas...................................................................................61 1.8.3. Análisis del Problema....................................................................61 1.8.3.1. Análisis de problema de cobertura ................................................61 1.8.3.2. Análisis de problema de calidad de señal .....................................62 1.8.3.3. Análisis de problema de handover ................................................62 1.8.4. Ajuste e Implementación [22] [23] [24] ..........................................62 1.8.4.1. Ajuste de parámetros de ingeniería...............................................63 1.8.4.2. Ajuste de las configuraciones de vecindades ................................63 1.9. HERRAMIENTAS DE MEDICIÓN [38] [39] ...................................64 1.9.1. Hardware ......................................................................................64 1.9.1.1. Recolección de datos....................................................................64 1.9.1.1.1. Computadora ................................................................................64 1.9.1.1.2. GPS ..............................................................................................65 1.9.1.1.3. Módem..........................................................................................65 1.9.1.2. Análisis de datos...........................................................................65 1.9.2. Software........................................................................................66 1.9.2.1. Recolección de datos [19] .............................................................66 1.9.2.2. Análisis de datos...........................................................................66 1.9.2.3. Software para recolección de datos - GENEX Probe [16] [19].......66 1.9.2.4. Software para el análisis de datos – GENEX Assistant [17] ..........67 1.9.2.5. Software M2000............................................................................67
- 14. XIII CAPÍTULO II........................................................................................................69 2. ESTADOACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP..................................69 2.1. HISTORIA DE LA CNT EN REDES MÓVILES [38] [39] [40] [41] ..69 2.2. RED 4G LTE DE LA CNT EP........................................................73 2.2.1. Distribución del Espectro...............................................................73 2.2.2. Características Técnicas...............................................................74 2.2.3. Expansión de la Red.....................................................................74 2.3. CLÚSTER 5 ..................................................................................76 2.3.1. Delimitaciones Geográficas...........................................................77 2.3.2. Principales Características............................................................77 2.3.3. Presentación de los principales KPIs ............................................78 CAPÍTULO III.......................................................................................................80 3. ANÁLISIS DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP................................................80 3.1. PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP..................................80 3.1.1. Verificación inicial..........................................................................82 3.1.1.1. Delimitación del Clúster:................................................................82 3.1.1.2. Determinación de rutas .................................................................83 3.1.2. Recolección de datos....................................................................83 3.1.2.1. Determinación de los sitios implicados y parámetros iniciales.......84 3.1.2.2. Hardware y software a utilizar en el Drive Test .............................85 3.1.2.3. Calendarización de recorridos.......................................................85 3.1.2.4. Recursos físicos y humanos .........................................................85 3.1.3. Procesamiento de la información ..................................................85
- 15. XIV 3.1.3.1. Hardware ysoftware a utilizar en el procesamiento de la información ......................................................................................................86 3.1.3.2. Ruta obtenida por GPS .................................................................86 3.1.3.3. Zonas de exclusión .......................................................................86 3.1.3.4. Tecnología ....................................................................................86 3.1.3.5. Análisis de cobertura - RSRP........................................................87 3.1.3.6. Análisis de calidad - SINR.............................................................87 3.1.3.7. Análisis de servidores PCI ............................................................88 3.1.3.8. Eventos.........................................................................................88 3.1.3.9. Throughput Downlink y Uplink.......................................................89 3.1.3.10. Vecindades ...................................................................................89 3.1.3.11. Cumplimiento de KPIs...................................................................90 3.1.3.12. Puntos Estáticos ...........................................................................90 3.1.4. Propuesta y generación de una Orden de Trabajo........................91 3.1.4.1. Cambios físicos.............................................................................91 3.1.4.2. Cambios lógicos............................................................................91 3.1.4.3. Solicitud de cambios al área encargada........................................92 3.1.4.4. Generación de la Orden de Trabajo ..............................................92 3.1.5. Ejecución de cambios ...................................................................92 3.2. MEDICIONES INICIALES DEL CLUSTER 5.................................92 3.2.1. Verificación Inicial .........................................................................92 3.2.1.1. Delimitación del clúster .................................................................92 3.2.1.2. Determinación de rutas .................................................................93 3.2.1.2.1. Zona A ..........................................................................................94 3.2.1.2.2. Zona B ..........................................................................................96 3.2.1.2.3. Zona C..........................................................................................98 3.2.2. Recolección de datos....................................................................99
- 16. XV 3.2.2.1. Determinación delos sitios implicados..........................................99 3.2.2.2. Hardware y software a utilizar en el Drive Test ...........................103 3.2.2.3. Calendarización de recorridos.....................................................104 3.2.2.4. Recursos físicos y humanos .......................................................105 3.2.3. Procesamiento de la información ................................................105 3.2.3.1. Hardware y software a utilizar en el procesamiento de la información ....................................................................................................105 3.2.3.2. Ruta obtenida por GPS ...............................................................106 3.2.3.2.1. Zona A: .......................................................................................107 3.2.3.2.2. Zona B: .......................................................................................107 3.2.3.2.3. Zona C: .......................................................................................108 3.2.3.3. Tecnología ..................................................................................108 3.2.3.3.1. Zona A: .......................................................................................108 3.2.3.3.2. Zona B: .......................................................................................109 3.2.3.3.3. Zona C: .......................................................................................109 3.2.3.4. Análisis de cobertura – RSRP.....................................................111 3.2.3.4.1. Zona A: .......................................................................................111 3.2.3.4.2. Zona B: .......................................................................................112 3.2.3.4.3. Zona C: .......................................................................................113 3.2.3.5. Análisis de calidad – SINR..........................................................114 3.2.3.5.1. Zona A: .......................................................................................114 3.2.3.5.2. Zona B: .......................................................................................115 3.2.3.5.3. Zona C: .......................................................................................116 3.2.3.6. Análisis de servidores PCI ..........................................................118 3.2.3.6.1. Zona A: .......................................................................................118 3.2.3.6.2. Zona B: .......................................................................................120 3.2.3.6.3. Zona C: .......................................................................................123
- 17. XVI 3.2.3.7. Eventos.......................................................................................124 3.2.3.7.1. ZonaA: .......................................................................................124 3.2.3.7.2. Zona B: .......................................................................................126 3.2.3.7.3. Zona C: .......................................................................................129 3.2.3.8. RLC Throughput Downlink ..........................................................132 3.2.3.9. RLC Throughput Uplink...............................................................133 3.2.3.10. Vecindades .................................................................................133 3.2.3.11. Cumplimiento de KPIs por Drive Test..........................................133 3.2.3.11.1. KPIs de Accesibilidad..................................................................134 3.2.3.11.2. KPIs de Retenibilidad..................................................................136 3.2.3.11.3. KPIs de Movilidad .......................................................................137 3.2.3.12. Cumplimiento de KPIs por estadísticas de la red ........................139 3.2.3.12.1. KPIs de Accesibilidad..................................................................140 3.2.3.12.2. KPIs de Retenibilidad..................................................................141 3.2.3.12.3. KPIs de Movilidad .......................................................................142 3.2.3.13. Puntos Estáticos .........................................................................143 3.2.4. Propuesta y generación de Orden de Trabajo.............................143 3.2.4.1. Cambios físicos...........................................................................146 3.2.4.2. Cambios lógicos..........................................................................147 3.2.4.3. Solicitud de cambios al área encargada......................................148 3.2.4.4. Generación de la Orden de Trabajo ............................................149 3.2.5. Ejecución de cambios .................................................................149 3.3. COMPARACIÓN CON DATOS ENTREGADOS POR PARTE DEL PROVEEDOR. ............................................................................149 3.4. RESULTADOS DE LAS MEDICIONES INICIALES DEL CLÚSTER 5..................................................................................................150 CAPÍTULO IV ....................................................................................................153
- 18. XVII 4. IMPLEMENTACIÓN DECAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS LÓGICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP........153 4.1. FACTIBILIDAD DE IMPLEMENTACIÓN .....................................153 4.2. SIMULACIONES PREDICTIVAS DE LOS CAMBIOS A REALIZARSE [42] [43]................................................................155 4.2.1. PI_UIO_DORAL_2......................................................................156 4.2.2. PI_UIO_BELISARIO_1 ...............................................................156 4.2.3. PI_UIO_RUMIPAMBA_3.............................................................157 4.2.4. PI_UIO_VIVALDI_1.....................................................................158 4.2.5. PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 ................................159 4.2.6. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 ...............................................160 4.2.7. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 ...............................................161 4.2.8. PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3 .....................................................162 4.2.9. PI_UIO_WHIMPER_2 .................................................................163 4.2.10. PI_UIO_WHIMPER_3 .................................................................164 4.3. IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS LÓGICOS....................................................................................165 4.3.1. PI_UIO_DORAL_2......................................................................166 4.3.2. PI_UIO_BELISARIO_1 ...............................................................166 4.3.3. PI_UIO_RUMIPAMBA_3.............................................................166 4.3.4. PI_UIO_VIVALDI_1.....................................................................167 4.3.5. PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 ................................167 4.3.6. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 ...............................................167 4.3.7. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 ...............................................168 4.3.8. PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3 .....................................................168 4.3.9. PI_UIO_WHIMPER_2 .................................................................168
- 19. XVIII 4.3.10. PI_UIO_WHIMPER_3 .................................................................169 CAPÍTULOV .....................................................................................................170 5. ANÁLISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS LUEGO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS EN EL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP........170 5.1. MEDICIONES POSTERIORES A LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 ................................................................................170 5.1.1. Recolección de datos..................................................................170 5.1.1.1. Determinación de los sitios implicados y parámetros iniciales.....170 5.1.1.2. Hardware y software a utilizar en el Drive Test ...........................173 5.1.1.3. Calendarización de recorridos.....................................................173 5.1.1.4. Recursos físicos y humanos .......................................................173 5.1.2. Procesamiento de la información ................................................174 5.1.2.1. Hardware y software a utilizar en el procesamiento de la información ....................................................................................................174 5.1.2.2. Ruta obtenida por GPS ...............................................................174 5.1.2.2.1. Zona A: .......................................................................................175 5.1.2.2.2. Zona B: .......................................................................................175 5.1.2.2.3. Zona C: .......................................................................................176 5.1.2.3. Tecnología ..................................................................................176 5.1.2.3.1. Zona A: .......................................................................................176 5.1.2.3.2. Zona B: .......................................................................................178 5.1.2.3.3. Zona C: .......................................................................................178 5.1.2.4. Análisis de cobertura – RSRP.....................................................179 5.1.2.4.1. Zona A: .......................................................................................179 5.1.2.4.2. Zona B: .......................................................................................180 5.1.2.4.3. Zona C: .......................................................................................182
- 20. XIX 5.1.2.5. Análisis decalidad – SINR..........................................................183 5.1.2.5.1. Zona A: .......................................................................................183 5.1.2.5.2. Zona B: .......................................................................................184 5.1.2.5.3. Zona C: .......................................................................................185 5.1.2.6. Análisis de servidores PCI ..........................................................187 5.1.2.6.1. Zona A: .......................................................................................187 5.1.2.6.2. Zona B: .......................................................................................188 5.1.2.6.3. Zona C: .......................................................................................189 5.1.2.7. Eventos.......................................................................................190 5.1.2.7.1. Zona A: .......................................................................................190 5.1.2.7.2. Zona B: .......................................................................................193 5.1.2.7.3. Zona C: .......................................................................................195 5.1.2.8. RLC Throughput Downlink ..........................................................196 5.1.2.8.1. Zona A: .......................................................................................196 5.1.2.8.2. Zona B: .......................................................................................197 5.1.2.8.3. Zona C: .......................................................................................199 5.1.2.9. RLC Throughput Uplink...............................................................200 5.1.2.9.1. Zona A: .......................................................................................200 5.1.2.9.2. Zona B: .......................................................................................201 5.1.2.9.3. Zona C: .......................................................................................202 5.1.2.10. Vecindades .................................................................................203 5.1.2.11. Cumplimiento de KPIs por Drive Test..........................................203 5.1.2.11.1. KPIs de Accesibilidad..................................................................204 5.1.2.11.2. KPIs de Retenibilidad..................................................................206 5.1.2.11.3. KPIs de Movilidad .......................................................................207 5.1.2.12. Cumplimiento de KPIs por estadísticas de la red ........................210 5.1.2.12.1. KPIs de Accesibilidad..................................................................210
- 21. XX 5.1.2.12.2. KPIs deRetenibilidad..................................................................211 5.1.2.12.3. KPIs de Movilidad .......................................................................212 5.1.2.13. Puntos Estáticos .........................................................................213 5.2. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA RED LTE IMPLEMENTADA ACTUALMENTE VS LOS CÁLCULOS OPTIMIZADOS (ANTES VS DESPUÉS)..................................................................................213 5.2.1. Tecnología ..................................................................................214 5.2.2. Análisis de cobertura – RSRP.....................................................215 5.2.3. Análisis de calidad – SINR..........................................................217 5.2.4. Análisis de servidores PCI ..........................................................218 5.2.5. Eventos.......................................................................................220 5.2.5.1. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales ................220 5.2.5.2. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA)..........................................................221 5.2.6. RLC Throughput Downlink ..........................................................223 5.2.7. RLC Throughput Uplink...............................................................223 5.2.8. Cumplimiento de KPIs.................................................................224 5.3. RESULTADOS DE LAS MEDICIONES DESPUÉS DE LA IMPLEMENTACIÓN....................................................................228 CAPÍTULO VI ....................................................................................................229 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................229 6.1. CONCLUSIONES .......................................................................229 6.2. RECOMENDACIONES ...............................................................233 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................235 REFERENCIAS PÁGINAS WEB........................................................................237 GLOSARIO DE TÉRMINOS...............................................................................238
- 22. XXI ÍNDICE DE FIGURAS CAPÍTULOI: REDES 4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs Figura 1.1 Portada de la revista “Popular Science” [32] .........................................2 Figura 1.2 Evolución de Redes Celulares ..............................................................8 Figura 1.3 Evolución de LTE [3] ...........................................................................11 Figura 1.4 Comparación entre distintas tecnologías [3]........................................14 Figura 1.5 Distribución del EPS [3].......................................................................15 Figura 1.6 Arquitectura Interna del UE [2] ............................................................16 Figura 1.7 Interfaces del EPC [2] .........................................................................19 Figura 1.8 Métodos FDD y TDD [3]......................................................................21 Figura 1.9 Distribución de subportadoras en OFDM [2]........................................23 Figura 1.10 Diferencias entre OFDM y OFDMA [2] ..............................................25 Figura 1.11 Comparación entre OFMA y SC-FDMA [5]........................................26 Figura 1.12 Sistema básico que emplea MIMO [5]...............................................27 Figura 1.13 Interfaz Aire o Interfaz Uu [7].............................................................27 Figura 1.14 Distribución de protocolos en la interfaz aire [7] ................................28 Figura 1.15 Distribución de los canales [7]...........................................................32 Figura 1.16 Distribución de canales para downlink [7]..........................................35 Figura 1.17 Distribución de canales para uplink [7] ..............................................35 Figura 1.18 Estructura de la trama de radio tipo 1 [5]...........................................36 Figura 1.19 Estructura de la trama de radio tipo 2 [5]...........................................37 Figura 1.20 Procedimiento de Handover..............................................................39 Figura 1.21 Representación del azimuth en una antena [33]................................40 Figura 1.22 Patrones de radiación de una antena [12] .........................................41 Figura 1.23 TILT mecánico vs TILT eléctrico [34].................................................41 Figura 1.24 Cambios en el patrón de radiación con TILT mecánico .....................42 Figura 1.25 Cambios en el patrón de radiación con TILT eléctrico.......................43 Figura 1.26 Distribución de PSS y SSS para formar el PCI [7].............................46 Figura 1.27 Estado de contadores para el RRC_SR [15] .....................................50 Figura 1.28 Estado de contadores para el ERABS_SR [15] .................................51 Figura 1.29 Escenario para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15]................54
- 23. XXII Figura 1.30 Escenario1 para handover Intra-frequency e Intra-Enb [15] .............54 Figura 1.31 Escenario 2 para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15].............55 Figura 1.32 Estado de contadores para Inter-RAT Handover Out Success Rate [15] ..........................................................................................................56 Figura 1.33 Proceso de optimización de una red LTE [10] ...................................58 Figura 1.34 Proceso de optimización RF [10].......................................................59 Figura 1.35 Parámetros que intervienen en la optimización .................................63 Figura 1.36 Esquema para la recolección de datos..............................................64 CAPÍTULO II: ESTADO ACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Figura 2.1 Asignación de la banda AWS para la CNT EP ....................................73 Figura 2.2 Diagrama de radiación del modelo A19451811...................................74 Figura 2.3 Diagrama de radiación del modelo ADU451819..................................74 Figura 2.4 Cobertura de la red en Quito...............................................................75 Figura 2.5 Cobertura de la red en Santo Domingo de los Colorados....................76 Figura 2.6 Cobertura de la red en Ambato ...........................................................76 Figura 2.7 Perfil de elevación sentido Sur-Norte ..................................................77 Figura 2.8 Perfil de elevación sentido Oeste-Este................................................77 CAPÍTULO III: ANÁLISIS DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Figura 3.1 Flujograma del Procedimiento General para la Optimización de la Red Comercial 4G LTE de la CNT EP ......................................................81 Figura 3.2 Ejemplo celdas excluidas ....................................................................84 Figura 3.3 Vecindades en GENEX Probe.............................................................89 Figura 3.4 Delimitación del Clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP .93 Figura 3.5 División del clúster 5 por zonas...........................................................94 Figura 3.6 Zona A ................................................................................................95 Figura 3.7 Sector 1A NS (Eloy Alfaro – Veintimilla) y OE (10 de Agosto – Amazonas) ..........................................................................................................95
- 24. XXIII Figura 3.8 a)Ruta 1A–1, b) Ruta 1A-2, y c) Ruta 1A-3 ........................................95 Figura 3.9 Sector 2A NS (Eloy Alfaro – Veintimilla) y OE (Amazonas – 6 de Diciembre).........................................................................................96 Figura 3.10 a) Ruta 2A-1, b) Ruta 2A-2, y c) Ruta 2A-3 .......................................96 Figura 3.11 Zona B ..............................................................................................97 Figura 3.12 a) Sector 1B NS (República – Eloy Alfaro) y OE (10 de Agosto – Amazonas), b) Ruta 1B-1..................................................................97 Figura 3.13 a) Sector 2B NS (NNUU – República) y OE (10 de Agosto – Amazonas), b) Ruta 2B-1......................................................................................98 Figura 3.14 Zona C ..............................................................................................98 Figura 3.15 a) Sector 1C, NS (Eloy Alfaro – República) y OE (Eloy Alfaro – 6 de Diciembre), b) Ruta 1C-1................................................................99 Figura 3.16 a) Sector 2C, NS (NNUU – Eloy Alfaro) y OE (Shyris – 6 de Diciembre), b) Ruta 2C-1......................................................................................99 Figura 3.17 Ruta obtenida por GPS en zona A ..................................................107 Figura 3.18 Ruta obtenida por GPS en zona B ..................................................107 Figura 3.19 Ruta obtenida por GPS en zona C ..................................................108 Figura 3.20 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona A.........................108 Figura 3.21 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona B.........................109 Figura 3.22 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona C.........................110 Figura 3.23 Histograma de tecnología a la que se conecta el móvil en zona C..110 Figura 3.24 Niveles de RSRP en zona A............................................................111 Figura 3.25 Histograma de niveles de RSRP en zona A ...................................111 Figura 3.26 Niveles de RSRP en zona B............................................................112 Figura 3.27 Histograma de niveles de RSRP en zona B ....................................112 Figura 3.28 Niveles de RSRP en zona C ...........................................................113 Figura 3.29 Histograma de niveles de RSRP en zona C ....................................114 Figura 3.30 Niveles de SINR en zona A.............................................................115 Figura 3.31 Histograma de niveles de SINR en zona A......................................115 Figura 3.32 Niveles de SINR en zona B.............................................................116 Figura 3.33 Histograma de niveles de SINR en zona B......................................116 Figura 3.34 Niveles de SINR en zona C.............................................................117 Figura 3.35 Histograma de niveles de SINR en zona C .....................................117
- 25. XXIV Figura 3.36 Mejorservidor PCI en zona A..........................................................118 Figura 3.37 Histograma de mejor servidor PCI en zona A..................................119 Figura 3.38 Mejor servidor PCI en zona B..........................................................121 Figura 3.39 Histograma de mejor servidor PCI en zona B..................................121 Figura 3.40 Mejor servidor PCI en zona C .........................................................123 Figura 3.41 Histograma de mejor servidor PCI en zona C .................................123 Figura 3.42 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona A........................125 Figura 3.43 Handover IntraFrequency exitosos en zona A.................................125 Figura 3.44 Handover InterRAT fallido en zona A ..............................................126 Figura 3.45 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona B........................127 Figura 3.46 Handover IntraFrequency exitosos en zona B.................................127 Figura 3.47 Handover InterRAT exitoso en zona B ............................................128 Figura 3.48 Lista de eventos y Mensajes capa 3 (RLC) en zona B ....................128 Figura 3.49 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona C........................129 Figura 3.50 Handover IntraFrequency exitosos en zona C.................................129 Figura 3.51 Handover IntraFrequency fallido en zona C ....................................130 Figura 3.52 Cell Reselection LTE - WCDMA exitosa en zona C.........................131 Figura 3.53 Lista de eventos y Mensajes capa 3 (RLC) en zona C ....................132 Figura 3.54 Parámetros de conexión solicitados y exitosos de RRC..................135 Figura 3.55 Parámetros de conexión solicitados y exitosos de ERAB................136 Figura 3.56 Solicitudes del contador ABnormal Release....................................137 Figura 3.57 Parámetros de handover solicitados, fallidos y exitosos..................138 Figura 3.58 Parámetros de InterRAT de handover solicitados, fallidos y exitosos ........................................................................................................139 Figura 3.59 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ...........................................140 Figura 3.60 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ........................................140 Figura 3.61 Tasa de Caída de Servicio de Datos ...............................................141 Figura 3.62 Promedio y Máximo Número de Usuarios .......................................141 Figura 3.63 Intra Frequency Handover Success Rate ........................................142 Figura 3.64 Inter RAT Handover Success Rate..................................................142 Figura 3.65 Ruta obtenida por GPS del Clúster 5 ..............................................143 Figura 3.66 Niveles de RSRP del Clúster 5........................................................144 Figura 3.67 Histograma de niveles de RSRP del Clúster 5 ................................144
- 26. XXV Figura 3.68 Nivelesde SINR del Clúster 5 .........................................................145 Figura 3.69 Histograma de niveles de SINR del Clúster 5..................................145 Figura 3.70 Mejor servidor PCI del Clúster 5......................................................146 CAPÍTULO IV: IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS LÓGICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Figura 4.1 Cobertura en área 1 zona B ..............................................................154 Figura 4.2 Cobertura en área 1 zona B con nuevo eNB .....................................154 Figura 4.3 Predicción en DORAL_2 - Antes de optimización..............................156 Figura 4.4 Predicción en DORAL_2 - Después de optimización.........................156 Figura 4.5 Predicción en BELISARIO_1 - Antes de optimización .......................157 Figura 4.6 Predicción en BELISARIO_1 - Después de optimización ..................157 Figura 4.7 Predicción en RUMIPAMBA_3 - Antes de optimización ....................158 Figura 4.8 Predicción en RUMIPAMBA_3 - Después de optimización ...............158 Figura 4.9 Predicción en VIVALDI_1 - Antes de optimización ............................159 Figura 4.10 Predicción en VIVALDI_1 - Después de optimización .....................159 Figura 4.11 Predicción en REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 - Antes de optimización ....................................................................................160 Figura 4.12 Predicción en REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 - Después de optimización ....................................................................................160 Figura 4.13 Predicción en ESTADIO_OLIMPICO_1 - Antes de optimización .....161 Figura 4.14 Predicción en ESTADIO_OLIMPICO_1 - Después de optimización 161 Figura 4.15 Predicción en ESTADIO_OLIMPICO_2 - Antes de optimización .....162 Figura 4.16 Predicción en ESTADIO_OLIMPICO_2 - Después de optimización 162 Figura 4.17 Predicción en TRIBUNAL_SUPREMO_3 - Antes de optimización...163 Figura 4.18 Predicción en TRIBUNAL_SUPREMO_3 - Después de optimización ........................................................................................................163 Figura 4.19 Predicción en WHIMPER_2 - Antes de optimización.......................164 Figura 4.20 Predicción en WHIMPER_2 - Después de optimización..................164 Figura 4.21 Predicción en WHIMPER_3 - Antes de optimización.......................165 Figura 4.22 Predicción en WHIMPER_3 - Después de optimización..................165
- 27. XXVI CAPÍTULO V: ANÁLISISDE RESULTADOS OBTENIDOS LUEGO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS EN EL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Figura 5.1 Ruta obtenida por GPS en zona A ....................................................175 Figura 5.2 Ruta obtenida por GPS en zona B ....................................................175 Figura 5.3 Ruta obtenida por GPS en zona C ....................................................176 Figura 5.4 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona A...........................177 Figura 5.5 Histograma de tecnología a la que se conecta el móvil en zona A ....177 Figura 5.6 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona B...........................178 Figura 5.7 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona C...........................179 Figura 5.8 Niveles de RSRP en zona A..............................................................180 Figura 5.9 Histograma de niveles de RSRP en zona A .....................................180 Figura 5.10 Niveles de RSRP en zona B............................................................181 Figura 5.11 Histograma de niveles de RSRP en zona B ....................................181 Figura 5.12 Niveles de RSRP en zona C ...........................................................182 Figura 5.13 Histograma de niveles de RSRP en zona C ....................................182 Figura 5.14 Niveles de SINR en zona A.............................................................183 Figura 5.15 Histograma de niveles de SINR en zona A......................................184 Figura 5.16 Niveles de SINR en zona B.............................................................184 Figura 5.17 Histograma de niveles de SINR en zona B......................................185 Figura 5.18 Niveles de SINR en zona C.............................................................186 Figura 5.19 Histograma de niveles de SINR en zona C .....................................186 Figura 5.20 Mejor servidor PCI en zona A..........................................................187 Figura 5.21 Histograma de mejor servidor PCI en zona A..................................188 Figura 5.22 Mejor servidor PCI en zona B..........................................................189 Figura 5.23 Histograma de mejor servidor PCI en zona B..................................189 Figura 5.24 Mejor servidor PCI en zona C .........................................................190 Figura 5.25 Histograma de mejor servidor PCI en zona C .................................190 Figura 5.26 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona A........................191 Figura 5.27 Handover IntraFrequency exitosos en zona A.................................191 Figura 5.28 Solicitudes de Handover InterRAT en zona A .................................192 Figura 5.29 Handover InterRAT exitosos en zona A...........................................192
- 28. XXVII Figura 5.30 Solicitudesde Handover IntraFrequency en zona B........................193 Figura 5.31 Handover IntraFrequency exitosos en zona B.................................194 Figura 5.32 Handover IntraFrequency fallidos en zona B...................................194 Figura 5.33 a) Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona C,...................195 Figura 5.34 Throughput Downlink en capa RLC en zona A................................197 Figura 5.35 Visualización continua de Throughput Downlink en capa RLC en zona A .....................................................................................................197 Figura 5.36 Throughput Downlink en capa RLC en zona B................................198 Figura 5.37 Visualización continua de Throughput Downlink en capa RLC en zona B .....................................................................................................198 Figura 5.38 Throughput Downlink en capa RLC en zona C................................199 Figura 5.39 Visualización continua de Throughput Downlink en capa RLC en zona C .....................................................................................................199 Figura 5.40 Throughput Uplink en capa RLC en zona A ....................................200 Figura 5.41 Visualización continua de Throughput Uplink en capa RLC en zona A ........................................................................................................201 Figura 5.42 Throughput Uplink en capa RLC en zona B ....................................201 Figura 5.43 Visualización continua de Throughput Uplink en capa RLC en zona B ........................................................................................................202 Figura 5.44 Throughput Uplink en capa RLC en zona C ....................................202 Figura 5.45 Visualización continua de Throughput Uplink en capa RLC en zona C ........................................................................................................203 Figura 5.46 Parámetros de conexión solicitados y exitosos de RRC..................205 Figura 5.47 Parámetros de conexión solicitados y exitosos de ERAB................206 Figura 5.48 Solicitudes del parámetro ABnormal Release .................................207 Figura 5.49 Parámetros de Handover solicitados, fallidos y exitosos .................208 Figura 5.50 Contadores de InterRAT de HO solicitados, fallidos y exitosos .......209 Figura 5.51 Plot de niveles RSRP del clúster 5..................................................209 Figura 5.52 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ...........................................210 Figura 5.53 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ........................................211 Figura 5.54 Tasa de Caída de Servicio de Datos ...............................................211 Figura 5.55 Promedio y Máximo Número de Usuarios .......................................212 Figura 5.56 Intra Frequency Handover Success Rate ........................................212
- 29. XXVIII Figura 5.57 InterRAT Handover Success Rate..................................................213 Figura 5.58 Tecnología – Antes de optimización................................................214 Figura 5.59 Tecnología – Después de optimización...........................................215 Figura 5.60 RSRP – Antes de optimización .......................................................216 Figura 5.61 RSRP – Después de optimización...................................................216 Figura 5.62 SINR – Antes de optimización.........................................................217 Figura 5.63 SINR – Después de optimización....................................................218 Figura 5.64 Mejor servidor PCI – Antes de optimización ....................................219 Figura 5.65 Mejor servidor PCI – Después de optimización ...............................219 Figura 5.66 Handover IntraFreq fallidos y exitosos – Antes de optimización ......220 Figura 5.67 Handover IntraFreq fallidos y exitosos – Después de optimización .221 Figura 5.68 Handover InterRAT fallidos y exitosos – Antes de optimización ......222 Figura 5.69 Handover InterRAT fallidos y exitosos – Después de optimización .222 Figura 5.70 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC (Antes - Después de optimización) ...................................................................................225 Figura 5.71 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB (Antes - Después de optimización) ...................................................................................225 Figura 5.72 Tasa de Caída de Servicio de Datos (Antes - Después de optimización) ........................................................................................................226 Figura 5.73 Promedio y Máximo Número de Usuarios (Antes - Después de optimización) ...................................................................................226 Figura 5.74 Intra Frequency Handover Success Rate (Antes - Después de optimización) ...................................................................................227 Figura 5.75 Inter RAT Handover Success Rate (Antes - Después de optimización) ........................................................................................................227
- 30. XXIX ÍNDICE DE TABLAS CAPÍTULOI: REDES 4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs Tabla 1.1 Componentes del EPS [3] ....................................................................15 Tabla 1.2 Distribución de frecuencias en FDD [3] ................................................21 Tabla 1.3 Distribución de frecuencias en TDD [3] ................................................22 Tabla 1.4 Cambios de Periodicidad de la Trama de Radio [5]..............................37 Tabla 1.5 Valores para uso práctico de RSRP en la red [14]................................44 Tabla 1.6 Valores de RSRP reportados por el UE [14].........................................44 Tabla 1.7 Valores para uso práctico de SINR en la red [10] .................................45 Tabla 1.8 Categorías de UE [7]............................................................................47 Tabla 1.9 Clasificación de KPIs en LTE ...............................................................48 Tabla 1.10 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate ..........................50 Tabla 1.11 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate ..........................52 Tabla 1.12 Contadores asociados al Service Drop Rate [15] ...............................53 Tabla 1.13 Contadores asociados al Intra-Frequency HO Out Success Rate ......55 Tabla 1.14 Contadores asociados al Inter-RAT Handover Out Success Rate ......57 CAPÍTULO II: ESTADO ACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Tabla 2.1 Comparación entre Operadoras Móviles al 2003..................................72 Tabla 2.2 Umbrales establecidos para los principales KPIs .................................79 CAPÍTULO III: ANÁLISIS DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Tabla 3.1 Ubicación Puntos Estáticos ..................................................................93 Tabla 3.2 Información eNBs del clúster 5...........................................................100 Tabla 3.3 Celdas excluidas del clúster 5 para el análisis....................................102 Tabla 3.4 Hardware utilizado en pruebas de Drive Test .....................................103 Tabla 3.5 Software utilizado en pruebas de Drive Test ......................................104
- 31. XXX Tabla 3.6 Calendarizaciónde recorridos............................................................104 Tabla 3.7 Hardware utilizado en el procesamiento de la información .................105 Tabla 3.8 Software utilizado en el procesamiento de la información ..................106 Tabla 3.9 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona A ......109 Tabla 3.10 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona B ....109 Tabla 3.11 Porcentaje a la que se conecta el móvil en zona C ..........................110 Tabla 3.12 PCIs externos presentes en zona A .................................................120 Tabla 3.13 PCIs externos presentes en zona B .................................................122 Tabla 3.14 PCIs externos presentes en Zona C.................................................124 Tabla 3.15 Porcentaje de Handover exitosos en zona A ....................................125 Tabla 3.16 Porcentaje de Handover exitosos en zona B ....................................127 Tabla 3.17 Porcentaje de Handover exitosos en zona C....................................130 Tabla 3.18 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en Clúster 5 .........132 Tabla 3.19 Tabla de vecindades ........................................................................133 Tabla 3.20 Principales KPIs con información obtenida en drive test...................134 Tabla 3.21 Vecindades no creadas en celdas del clúster 5................................148 Tabla 3.22 Cambios físicos propuestos para el clúster 5 ...................................148 Tabla 3.23 Cambios propuestos - Proyecto vs Proveedor..................................150 CAPÍTULO IV: IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS LÓGICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Tabla 4.1 Niveles de RSRP utilizados en Atoll ...................................................155 Tabla 4.2 Cambio en la celda DORAL_2............................................................166 Tabla 4.3 Cambio en la celda BELISARIO_1 .....................................................166 Tabla 4.4 Cambio en la celda RUMIPAMBA_3 ..................................................166 Tabla 4.5 Cambio en la celda VIVALDI_1 ..........................................................167 Tabla 4.6 Cambio en la celda REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1......................167 Tabla 4.7 Cambios en la celda ESTADIO_OLIMPICO_1 ...................................167 Tabla 4.8 Cambio en la celda ESTADIO_OLIMPICO_2 .....................................168 Tabla 4.9 Cambio en la celda TRIBUNAL_SUPREMO_3 ..................................168 Tabla 4.10 Cambios en la celda WHIMPER_2...................................................168
- 32. XXXI Tabla 4.11 Cambiosen la celda WHIMPER_3...................................................169 CAPÍTULO V: ANÁLISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS LUEGO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS EN EL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Tabla 5.1 Información eNBs del clúster 5 luego de implementación de cambios171 Tabla 5.2 Calendarización de recorridos............................................................173 Tabla 5.3 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona A ......177 Tabla 5.4 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona B ......178 Tabla 5.5 Porcentaje a la que se conecta el móvil en zona C ............................179 Tabla 5.6 Porcentaje de Handover exitosos en zona A ......................................191 Tabla 5.7 Porcentaje de Handover exitosos en zona B......................................194 Tabla 5.8 Porcentaje de Handover exitosos en zona C......................................196 Tabla 5.9 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en zona A ..............197 Tabla 5.10 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en zona B ............198 Tabla 5.11 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en zona C............199 Tabla 5.12 Valores de Throughput UL (Máximo y Promedio) en zona A ............201 Tabla 5.13 Valores de Throughput UL (Máximo y Promedio) en zona B ............202 Tabla 5.14 Valores de Throughput UL (Máximo y Promedio) en zona C............203 Tabla 5.15 Principales KPIs con información obtenida en drive test...................204 Tabla 5.16 Comparación de Tecnología.............................................................214 Tabla 5.17 Comparación de RSRP ....................................................................215 Tabla 5.18 Comparación de SINR......................................................................217 Tabla 5.19 Comparación de mejor servidor PCI.................................................218 Tabla 5.20 Comparación de HO Intra Frequency ...............................................220 Tabla 5.21 Comparación de HO InterRAT..........................................................221 Tabla 5.22 Comparación de Throughput Downlink.............................................223 Tabla 5.23 Comparación de Throughput Uplink .................................................223 Tabla 5.24 Comparación de KPIs por drive test .................................................224 Tabla 5.25 Comparación de KPIs por Estadísticas de la Red ............................224
- 33. XXXII RESUMEN En el presenteProyecto de titulación se realiza el análisis y la implementación de cambios físicos y de parámetros lógicos para la optimización outdoor del clúster 5 de la ciudad de Quito de la red de acceso inalámbrica 4G LTE de la empresa CNT EP que se encuentra en servicio comercial, utilizando datos obtenidos en pruebas de campo periódicas que permitan realizar la mejora continua de la calidad, cobertura e indicadores claves de desempeño de la red; para cumplir con lo descrito, el Proyecto se divide en seis capítulos. En el capítulo I se estudian las características de las Redes de Accesos Inalámbricas 4G LTE en las que se incluye la evolución de la misma, los conceptos de optimización de redes celulares, y la descripción de los indicadores claves de desempeño (Key Performance Indicators, KPIs) que intervienen en este proceso. En el capítulo II se describe el estado actual de la Red Comercial 4G LTE de la CNT EP, recolectando información técnica y comercial para delimitar los parámetros adecuados y necesarios para el futuro análisis y optimización de la red En el capítulo III se realiza el análisis de la información recolectada del Clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP de la ciudad de Quito, estos resultados son obtenidos en las pruebas de campo y con el software de gestión de la CNT EP a través de las herramientas para la recolección de muestras necesarias para identificar los niveles de cobertura, calidad y los valores de los indicadores claves de desempeño (Key Performance Indicators, KPIs). En el capítulo IV se realiza la implementación y se describen los cambios físicos (azimut, TILT eléctrico y TILT mecánico en las antenas de las celdas) y cambios lógicos (parámetros de potencia, handovers y funcionalidades) determinados en el proceso de optimización del Clúster 5 de la red de acceso inalámbrica 4G LTE que se encuentra en servicio comercial que permita mejorar la calidad, cobertura e indicadores claves de desempeño (Key Performance Indicators, KPIs).
- 34. XXXIII En el capítuloV se presentan comparaciones de los resultados obtenidos después de la implementación con los datos inicialmente recolectados, y se realiza monitoreo de los indicadores claves de desempeño (Key Performance Indicators, KPIs). En el capítulo VI se presentan las conclusiones y recomendaciones obtenidas a lo largo de la realización del Proyecto de titulación.
- 35. XXXIV PRESENTACIÓN Las tecnologías detelefonía celular han evolucionado constantemente para cumplir con las exigencias del usuario final, el mismo que es cada vez más dependiente de los servicios de movilidad y portabilidad que ofrecen estas tecnologías. Las aplicaciones de hoy en día exigen velocidades de transferencia de datos cada vez más altas, es por eso que la evolución de 3G a 4G se vuelve necesaria para cumplir con esta demanda. La CNT EP al momento es pionera con el despliegue de la tecnología 4G LTE en el Ecuador, por lo que es necesario desarrollar un documento base para que el personal técnico de la mencionada empresa pueda ejecutar el análisis de optimización en la red 4G LTE que se encuentra implementada. De acuerdo a la demanda constante de tecnología es necesaria una continua mejora en la calidad del servicio desde el inicio de la salida comercial de una red, lo cual nos enfoca a la aplicación de conceptos de optimización de las redes celulares en un sector donde existe una gran densidad de usuarios, es decir, una zona con gran impacto comercial. Con este Proyecto se presenta una propuesta de optimización de la red para brindar una mejora continua en el servicio de cobertura y calidad que se comercializa al usuario final, además sirve como base para la resolución de problemas puntuales y masivos que se presentan a nivel de red de acceso para mejorar la percepción de calidad al usuario final. En el presente proyecto se evalúa la situación de la red con el objetivo de analizar la información obtenida mediante pruebas de campo, y así establecer cambios que mejoren el desempeño de la red. La optimización realizada en el clúster 5 de la CNT EP conlleva a un mejoramiento de cobertura, calidad e indicadores claves de desempeño (KPIs) y con esto se brinda al usuario final una gran experiencia LTE. .
- 36. 1 CAPÍTULO I 1. REDES4G LTE, OPTIMIZACIÓN DE REDES Y KPIs 1.1. INTRODUCCIÓN [1] [3] En los últimos años las redes móviles han tenido un gran avance tecnológico, y de la misma manera el desarrollo de las tecnologías ha cambiado. Es necesario recordar que el ser humano se encuentra en una constante búsqueda para mejorar la tecnología y que ésta permita un rápido intercambio de información; es por esto que al principio solo se tenía la necesidad de comunicar a las personas a larga distancia, y en la actualidad se necesita estar “conectados” todo el tiempo, ya no solo se requiere un servicio de voz sino que se tiene una gran demanda por un servicio total de conectividad. Los primeros intentos claros de manejar una comunicación a larga distancia se la dio a partir del siglo XIX, en donde el estadounidense Samuel Morse, y los italianos Antonio Meucci, y Guglielmo Marconi, junto con sus inventos como el telégrafo, el teléfono, y la radio respectivamente, dieron a la humanidad las primeras bases para el desarrollo de las telecomunicaciones. Sin embargo, es ésta última la que dio el impulso necesario para acceder a lo que hoy en día llamamos telefonía celular. Transcurridos los años se continuó con la investigación para obtener una comunicación móvil, y fue en la década de los cincuenta y sesenta que salieron a la venta los primeros teléfonos portables. Estos artefactos se los instalaban y utilizaban en los vehículos, sin embargo para poder trasportarlos de un lugar a otro se necesitaba llevar la batería y el respectivo teléfono; el tamaño, el peso y el alto costo eran una verdadera molestia para los usuarios. A pesar de la movilidad que se tenía, éste teléfono seguía constituyendo un servicio fijo, debido a que se tenía que cargar con el equipo de radio a todos lados.
- 37. 2 Los avances tecnológicosdescubiertos en los años siguientes permiten que millones de personas se puedan comunicar sin importar el lugar de origen y de destino de la llamada, pero se debe tomar en cuenta que esta comunicación aún resultaba deficiente. En 1973, el norteamericano Martin Cooper, trabajador de la empresa Motorola, descubre la manera de tener una comunicación móvil sin la necesidad de llevar el equipo de radio; es justamente por este descubrimiento que es considerado el padre de la telefonía móvil. En la figura 1.1 se muestra la portada de la revista “Popular Science” de julio de 1973, en donde se escribe un artículo completo acerca de los inicios de la telefonía móvil. El artículo completo se encuentra en el ANEXO A [32]. Figura 1.1 Portada de la revista “Popular Science” [32] Los primeros sistemas de comunicaciones móviles internacionales (1G) fueron Nippon Telephone and Telegraph (NTT) en Japón, Nordic Mobile Telephones (NMT) y Total Access Communication Systems (TACS) en Europa, y Advanced Mobile Phone System (AMPS) en Estados Unidos, los cuales aparecen a principios de la década de los ochenta empleando transmisiones analógicas. Estos sistemas soportaban un planeamiento de servicios telefónicos ordinarios antiguos (Plain Old Telephony Services, POTS1 ) el cual consistía en dar un servicio de voz; se ofrecen 1 Plain Old Telephone Service (POTS): Conocido también como Servicio Telefónico Tradicional Red Telefónica Básica, el cual hace referencia a la manera en cómo se ofrece el servicio telefónico analógico (o convencional) por medio de cableado de cobre.
- 38. 3 capacidades de handover2 yroaming3 para que los usuarios puedan utilizar el servicio fuera del área de su operador principal, pero restringiéndolo al uso del servicio dentro de su país, es decir, las redes celulares eran inoperables entre países por lo que el servicio de roaming todavía debía ser optimizado. Esta es una de las debilidades más notorias e importantes dentro de la primera generación. A principios de la década de los noventa junto con la evolución de la comunicación digital, se desarrolla una segunda generación de las comunicaciones móviles mejorando así los problemas de roaming y de calidad de servicio que se tenía en la primera generación, además se logró incrementar la capacidad de los sistemas, y se desarrolló un servicio de datos a través de las redes móviles. Dentro de los principales sistemas de comunicaciones móviles se tiene a Global System for Mobile Communication (GSM) en Europa, Personal Digital Cellular (PDC) en Japón, e Interim Standard 95 (IS-95) en Estados Unidos. Sin embargo, la necesidad de promover y desarrollar más los servicios de datos, impulsó para que se desarrolle una tercera generación. Mientras seguía en desarrollo esta generación y debido a los altos costos que implicaba la migración a 3G, se presenta una “tecnología de transición” en la que se mejoraba las capacidades de transmisión de datos utilizando redes de conmutación de paquetes, denominada 2.5G. De la misma manera los sistemas de comunicaciones que son implementados son General Packet Radio Services (GPRS) y Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) en Europa, y Code Division Multiple Access 2000 1xRTT (CDMA 2000 1 times x Radio Transmission Technology) en Estados Unidos y Japón. Para que la tercera generación cumpla con los objetivos de ofrecer un servicio de datos de alta velocidad, y se establezca parámetros y características iguales en los diferentes sistemas de comunicaciones móviles de los diferentes países la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) impulsó la iniciativa de la creación de 2 Handover: Si una unidad móvil se mueve fuera del rango de su estación base, se selecciona otra estación base más adecuada. 3 Roaming: Se refiere a la capacidad de cambiar de un área de cobertura a otra sin interrupción en el servicio o pérdida en conectividad. Permite a los usuarios seguir utilizando sus servicios de red inalámbrica cuando viajan fuera de la zona geográfica en la que contrataron el servicio.
- 39. 4 un estándar globalpara esta generación, para lo cual se forma el IMT 2000 (International Mobile Telecommunications); así pues se establece como tecnologías de esta generación a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), CDMA 2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized), y Time Division Synchronous CDMA (TD-SCDMA). Además se creó un comité para “producir las especificaciones técnicas” [18] para sistemas de tercera generación denominado 3GPP (Third Generation Partnership Program). Todo este avance tecnológico ha llevado a una cooperación internacional mucho más fuerte, por lo que la ITU ha emitido nuevos requerimientos técnicos que suplan la actual demanda de los usuarios, lográndose actualmente desarrollar una cuarta generación que se basa en las recomendaciones de la IMT-Advanced y el 3GPP en las publicaciones (release) 8, 9 y 10. En la actualidad existen dos sistemas de comunicaciones móviles de cuarta generación que son Long Term Evolution (LTE) y Long Term Evolution Advanced. En este Proyecto se realiza el estudio de las características de las Redes de Accesos Inalámbricas de cuarta generación Long Term Evolution (4G LTE), incluyendo su evolución, arquitectura, interfaces, despliegue y conceptos de optimización de redes móviles de acceso inalámbrico junto con los parámetros de medición de calidad, cobertura e indicadores claves de desempeño (Key Performance Indicators, KPIs) y los procedimientos para implementar los respectivos cambios físicos o de parámetros. La cuarta generación Long Term Evolution (4G LTE) actualmente ya ha sido incorporada por la Corporación Nacional de Telecomunicaciones Empresa Pública (CNT EP), por lo que se realiza pruebas de calidad y cobertura para la respectiva optimización de la Red Comercial ya implementada. 1.2. EVOLUCIÓN DE LAS REDES CELULARES A partir de 1970 se inició con los sistemas móviles comerciales, y hasta la actualidad han ido evolucionando dependiendo de las necesidades de los usuarios.
- 40. 5 Las regiones enlas que se empezó con el desarrollo de los sistemas móviles son Norte América, Europa, y Asia específicamente con Japón, por lo que cada uno de ellos establecía sus propios estándares, hasta que la UIT regulariza las especificaciones técnicas con la llegada del 3G. A continuación se detalla las características técnicas, ventajas y desventajas de cada generación. 1.2.1. PRIMERA GENERACIÓN (1G) [4] [7] La primera generación contaba únicamente con un servicio básico de voz y con un sistema de transmisión análogo. Todos los sistemas de comunicaciones móviles que aparecieron eran incompatibles entre sí debido a que cada uno de ellos implementaba sus propios estándares, ésta es la principal desventaja de esta generación, y debido a esto el roaming era ineficiente; además los altos costos de los teléfonos no permitían una gran acogida entre los usuarios. Los principales sistemas se los detalla a continuación. ¾ Advanced Mobile Phone System (AMPS): Es un sistema de comunicaciones móviles desarrollado en Estados Unidos, trabaja en la banda de 900 MHz y utiliza FDMA como método de acceso. ¾ Nordic Mobile Telephony (NMT): Se lo desarrolló en los países Nórdicos de Europa, trabaja en la banda de los 450 MHz y 900 MHz. Utiliza modulación FFSK y transmisión full dúplex; dentro de Europa era el sistema más utilizado. ¾ Total Access Communication Systems (TACS): Este sistema es similar a AMPS operando en el rango de frecuencia de los 900 MHz; fue implementado en el Reino Unido y parte de Asia. ¾ Nippon Telegraph and Telephone (NTT): Se lo utilizó en Japón y se tiene 3 variaciones las cuales son TZ-801, 802 y 803. El tamaño de las celdas dependía del número de usuarios, y todos estos sistemas utilizaban una modulación por frecuencia. Cabe señalar que estos sistemas no poseen seguridad en la red.
- 41. 6 1.2.2. SEGUNDA GENERACIÓN(2G) [3] [4] Fue el primer sistema digital móvil, utilizando TDMA y CDMA como métodos de acceso; en esta tecnología se desarrolla los primeros servicios de datos como por ejemplo los mensajes de texto (SMS Short Message Services) y la activación de correo electrónico, considerando que las tasas de transmisión eran bajas (9.6 Kbps). Mejora el roaming, y se introduce los conceptos de capacidad y cobertura. Los sistemas más representativos de 2G son: ¾ CDMAone: También conocido como IS-95, fue implementado en Estados Unidos. Su característica principal es el aumento de la capacidad con radios de celda más pequeños. Utiliza CDMA como método de acceso, y la técnica de espectro ensanchado (Spread Spectrum)4 para modulación. ¾ D-AMPS: Se lo utilizó en Norte América, Oceanía y algunos países de Asia; se lo conoce también como IS-136, y es una mejora del sistema AMPS (la inicial D en D-AMPS hace referencia a un sistema digital). Utiliza los mismos canales que AMPS permitiendo una transición entre los sistemas digitales y analógicos en la misma área, por lo tanto trabaja en la banda de frecuencia de los 900 MHz, además maneja TDMA como mecanismo de acceso. ¾ GSM: En varios países Europeos se establece un único sistema de comunicaciones digitales para la unificación de estándares, depreciación de costos y mayor inserción en el mercado de la telefonía celular; es por esto que este sistema fue el más utilizado ya que además de ofrecer el servicio de mensajes de texto ofrece llamadas en prepago, y roaming internacional, desarrollando teléfonos más pequeños y livianos. Trabaja en la banda de los 900 MHz y 1800 MHz, utilizando TDMA. ¾ PDC: Utilizada principalmente en Japón, utiliza como método de acceso TDMA. Se tuvo una mejora de los sistemas 2G durante el proceso de desarrollo de la tercera generación, a la que se denomina 2.5G, en la cual se desarrollaron los siguientes sistemas móviles: 4 Spread Spread Spectrum: Es una técnica de modulación en la que se ensancha la señal para transmitir en una banda ancha de frecuencias.
- 42. 7 ¾ GPRS: Selo desarrolló únicamente para proporcionar un servicio de datos en la red GSM, es decir, se utiliza conmutación de circuitos para el tráfico de voz y conmutación de paquetes para los datos. Teóricamente se tiene que la velocidad de transmisión máxima es de 171.2 Kbps, sin embargo en la práctica se tiene una velocidad de 4 a 50 Kbps por lo tanto todavía se tiene limitaciones en cuanto a velocidad en este sistema. ¾ EDGE: Al igual que GPRS brinda un servicio agregado de datos al sistema GSM, y puede funcionar en sistemas con GPRS implementado. Su velocidad de transmisión mejora teniendo como velocidad máxima 473.6 Kbps y en la práctica alcanza una velocidad de 120 Kbps. ¾ CDMA 2000 1XRTT: Es una mejora de IS-95 implementando servicio de datos con una velocidad máxima de 144 Kbps. 1.2.3. TERCERA GENERACIÓN (3G) [4] [7] Esta generación está definida por la IMT-2000, en la que se busca como objetivos principales ofrecer a los usuarios un servicio de datos de alta velocidad y el poder acceder a una conectividad multimedia. Los sistemas que cumplen con los estándares de la IMT-2000 son los siguientes: ¾ UMTS: Es el sucesor de GSM, y debido a que la IMT-2000 estableció que W-CDMA sea la interfaz aire de UMTS, se les suele considerar como sinónimos, sin embargo se debe tomar en cuenta que UMTS constituye el núcleo de red, la red de acceso de radio y el terminal, mientras que W-CDMA únicamente constituye la interfaz aire siendo la tecnología de acceso móvil que utiliza UMTS. Teóricamente alcanza una velocidad de 2 Mbps. ¾ CDMA 2000 1xEV: Es compatible con CDMAone, utiliza CDMA como técnica de acceso al medio, y alcanza velocidades entre 2 y 4 Mbps. ¾ TD-SCDMA: Es también conocida como UMTS-TDD, debido a que constituye la interfaz aire del sistema UMTS de China. Emplea la combinación de las técnicas TDMA y CDMA, y se aplica en ambientes de interiores (micro o pico celdas).
- 43. 8 Existen variantes enla tercera generación que han ayudado a obtener mejores prestaciones en los sistemas de comunicaciones 3G, a los que se los ha clasificado en el grupo de 3.5G, y que han permitido la evolución a la cuarta generación. A continuación se detallan los mismos: ¾ High - Speed Packet Access (HSPA): Es la combinación de HSDPA5 y HSUPA6, por lo que se establece diferentes velocidades para enlaces de bajada (DL Downlink7) y subida (UL Uplink8), alcanzando así velocidades de 14.4 y 2 Mbps respectivamente. ¾ Envolved HSPA (HSPA+): Evolución de HSPA, que puede conseguir velocidades de hasta 84 Mbps en DL y 22 Mbps en UL; emplea la técnica de un arreglo de antenas conocida como MIMO, y con HSPA+ se da paso a la cuarta generación, utilizando específicamente en este Proyecto la tecnología LTE, la misma que se indica a mayor detalle en la sección 1.4. En la figura 1.2 se presenta un resumen de la evolución de las tecnologías de las redes celulares. Figura 1.2 Evolución de Redes Celulares 5 High Speed Downlink Packet Access (HSDPA): Se la considera dentro de la generación 3.5G, siendo la evolución de UMTS. Consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora la capacidad máxima de transferencia de información alcanzando tasas de bajada de hasta 14 Mbps. 6 High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA): Evolución de HSDPA, en la que se estable el uso de un canal dedicado para el enlace ascendente (uplink) con una velocidad de hasta 7.2 Mbps 7 DOWNLINK: Enlace de bajada. 8 UPLINK: Enlace de subida
- 44. 9 1.3. PUBLICACIONES DE3GPP [3] [7] 3GPP es un comité cuyo objetivo principal es producir y registrar las especificaciones técnicas a partir de la tercera generación, sin embargo también existen publicaciones para GSM, GPRS, y EDGE. Abarca la red de acceso de radio con sus aspectos, protocolos y configuraciones de pruebas para terminales; servicios y aspectos del sistema como arquitectura, seguridad, codificación; y finalmente, redes de núcleo (core network). Para que los diferentes sistemas de comunicaciones de tercera y cuarta generación cumplan con un estándar común, el 3GPP publica condiciones técnicas para que todos los sistemas puedan coexistir bajo los mismos parámetros. A continuación se indica las publicaciones del 3GPP para gestionar que un sistema cumpla con los requerimientos de 3G y 4G más relevantes. 1.3.1. RELEASE 99 Especifica características de GSM e introduce características para UMTS, en donde se define que las velocidades para este último sean de 64 Kbps, 128 Kbps, y 384 Kbps teniendo en consideración que la velocidad teórica máxima sea de 2 Mbps. Se mantiene la conmutación de circuitos para voz y video, y la conmutación de paquetes para datos. 1.3.2. RELEASE 4 Incluye mejoras para el core de la red, reemplazando el MSC9 por los servidores MSC y MGW10, además contiene la separación de los planos de señalización y usuario. 1.3.3. RELEASE 5 A partir de este release se introduce todo lo correspondiente a las mejoras en la interfaz aire para 3G (UMTS) y 3.5G (HSDPA), como modulaciones adaptativas, 9 Mobile Switching Centre (MSC): Elemento que controla el core de la red en redes de segunda generación. 10 Media Gateways (MGW): Dispositivo de transmisión donde el tráfico entra o sale de la red IP desde o hacia la red telefónica convencional.
- 45. 10 codificación flexible, controlde errores y planificación rápida; mejorando así la capacidad y la eficiencia espectral para HSDPA. En cuanto a la planificación rápida, es el intervalo de tiempo de transmisión (TTI Time Transmission Interval) en el cual el Nodo B asigna de forma rápida y eficiente sus recursos a los terminales, para HSDPA este tiempo es de 2 ms. 1.3.4. RELEASE 6 Se introducen características de la interfaz aire para HSUPA, y se hace referencia a UL mejorado. Además se estable la unión entre HSDPA y HSUPA para formar un solo sistema denominado HSPA. Los TTIs utilizados para HSUPA son de 2ms o 10 ms. 1.3.5. RELEASE 7 Se establecen características para HSPA+; la modulación 64 QAM11 es para la modulación en DL y 16 QAM para UL, con velocidades teóricas de 21.6 Mbps y 11.76 Mbps respectivamente. Utiliza MIMO como método de transmisión mejorando la velocidad para DL a 28.8 Mbps. 1.3.6. RELEASE 8 Se incluyen mejoras para la interfaz aire de HSPA+, y es la primera publicación en la que se detallan las funcionalidades básicas para LTE, por ejemplo, nuevas técnicas de acceso al medio, flexibilidad en el ancho de banda, opciones de flexibilidad del espectro, altas tasas de velocidad, mejoramiento de latencia, y la introducción de ICIC12 . 11 Quadrature Amplitude Modulation (QAM): Técnica de modulación que transporta dos señales independientes tanto en amplitud como en fase, puede tener estados de modulación como 16, 64 y 256. 12 Inter-cell interference coordination (ICIC): Es introducido en el 3GPP release 8, y considera la coordinación de la interferencia entre celdas, mitigando así la interferencia en el tráfico de canales.
- 46. 11 1.3.7. RELEASE 9 Serealiza mejoramientos y extensiones a LTE, entre ellas el soporte del servicio multimedia de difusión y multidifusión (MBMS Multimedia Broadcast Multicast Service13), y el apoyo de las bandas de frecuencia adicionales. 1.3.8. RELEASE 10 Se realiza una estandarización de LTE-Advanced y su respectiva compatibilidad con su predecesor LTE. Incluye mejoramiento para DL, agregación de portadoras, MIMO para UL, retransmisiones, y un progreso de ICIC. En la figura 1.3 se muestra un resumen de las principales características técnicas involucradas a partir del release 8 para la cuarta generación de las redes celulares. Figura 1.3 Evolución de LTE [3] 1.4. LTE - LONG TERM EVOLUTION La cuarta generación de tecnología celular (LTE) presenta avances importantes para brindar una mejora en la calidad de servicio hacia los usuarios, mejorando la 13 Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS): Especificación de interfaz de punto a multipunto para redes celulares establecidas en 3GPP. Está diseñado para proporcionar una entrega eficiente de los servicios de difusión y multidifusión.
- 47. 12 arquitectura de lared y aplicando otras tecnologías al momento de acceder a la interfaz aire, dos temas importantes que se tratan con más detalle en este capítulo. [8] Provee además servicios avanzados móviles empleando conmutación de paquetes; con las innovaciones que presenta la tecnología LTE, se tiene una mejora en la velocidad de transferencia de datos en DL de 100 Mbps y de 50 Mbps en UL, menos de 5 ms en latencia y mejoras en la movilidad y cobertura. Resumiendo se tienen los siguientes aspectos fundamentales en LTE: ¾ Incremento en la capacidad para soportar flujo de datos a mayor velocidad ¾ Nueva estructura del espectro, mejorando la eficiencia ¾ Mejora en la estructura de arquitectura y en la interfaz aire ¾ Uso de modulación adaptativa, QPSK, 16QAM, y 64QAM. ¾ Empleo de tecnologías OFDM y MIMO. 1.4.1. ARQUITECTURA LTE Las arquitecturas de las redes celulares han ido evolucionando constantemente, más aún desde las especificaciones del 3GPP, el objetivo que se ha planteado con esta evolución es lograr tener sistemas con convergencia all-ip14 , es decir pasar desde sistemas basados en conmutación de circuitos a sistemas híbridos de conmutación de circuitos y conmutación de paquetes hasta llegar a tener sistemas solamente basados en conmutación de paquetes. En las redes 3G y, específicamente en HSPA, la arquitectura de la red se divide dependiendo de las necesidades del usuario final, entonces se tiene dominios de conmutación de paquetes y de conmutación de circuitos, los cuales pueden convivir mutuamente. [7] Esta nueva arquitectura cumple con los siguientes objetivos principales: 14 All-IP: Es una red basada en la transmisión de paquetes capaz de proveer servicios integrados y que ofrece diversos modos de acceso, que se integran de forma transparente en una capa de red basada en el protocolo IP.
- 48. 13 ¾ Garantizar alos usuarios un acceso total a la red de diferentes tecnologías, es decir brindar un servicio continuo ya sean estas pertenecientes o no al 3GPP. ¾ Soportar como mínimo: voz, mensajes e intercambio de datos. ¾ Soportar incrementos en la demanda de tráfico IP y soportar servicios IP multicast. ¾ Brindar acceso a la red en la cual el usuario se encuentra suscrito. ¾ Proveer lo más rápido posible el acceso adecuado a usuarios que necesiten un servicio específico en la red. ¾ Garantizar un servicio continuo sin que existan caídas de sesiones inesperadas. ¾ Brindar al usuario una excelente calidad de servicio por el cual está suscrito. ¾ Soportar servicios de broadcast, multicast y llamadas de emergencia. ¾ Mejorar el enrutamiento del tráfico para comunicarse eficientemente con redes de otras operadoras. ¾ Soportar picos de datos de 100 Mbps en bajada y 50 Mbps en subida entre el móvil y la red. ¾ Brindar una latencia menor que la presentada en otras redes de acceso, tanto en la parte de control como la parte de usuario. ¾ Soportar gran volumen de tráfico, los cuales pueden ser: voz, datos y multimedia. Antes de que se presente la tecnología LTE, ya se había incluido y trabajado con conceptos del sistema IMS15 en las redes celulares, la cual es una opción para ser usada en conjunto con el dominio de conmutación de paquetes. En la figura 1.4 se tiene una comparación entre las distintas tecnologías. 15 IP Multimedia Subsystem (IMS): Son las especificaciones que detallan la arquitectura de las redes all-IP.
- 49. 14 Figura 1.4 Comparaciónentre distintas tecnologías [3] En 3G los elementos para el sistema de conmutación de circuitos son: centro de conmutación móvil (MSC Mobile Switching Center), registro de ubicación de visitante (VLR Visitor Location Register) y puertas de enlace MSC (Gateways MSC). Para el dominio de conmutación de paquetes se encuentra el nodo de soporte del servicio GPRS (SGSN Serving GPRS Support Node) y el nodo de soporte de la compuerta GPRS (GGSN Gateway GPRS Support Node); con todo esto se obtiene la conexión necesaria para el correcto funcionamiento del sistema. El equipo de usuario se conecta al NodoB, el cual a su vez se conecta con el controlador de la red de radio (RNC Radio Network Controller), la cual es la encargada del control y gestión de los recursos de radio; estos tres elementos forman la red de acceso que se conoce como UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). La siguiente conexión es hacia el core de la red (SGSN y GGSN). Con la introducción de HSPA y HSPA+ existen algunos cambios en el core de la red y en la red de acceso, en la primera el principal cambio consiste en introducir una conexión directa para los datos del GGSN hacia la RNC o directamente al NodoB; en la red de acceso algunas funciones antes encargadas en la RNC se realizan en el NodoB con el fin de tener mayor eficiencia en el manejo de los recursos de radio. Red Core Red Acceso
- 50. 15 En la tecnologíaLTE, las arquitecturas de la red de acceso (RAN Radio Access Network) y el core de la red presentan una arquitectura plana16 conocida como Sistema de Evolución de Arquitectura (SAE System Architecture Evolution). A la RAN y al core de la red se les conoce como Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS Evolved Packet System), en la cual su principal característica es una conexión directa del plano de usuario entre el core de la red y la RAN, esta nueva arquitectura es similar a la de HSPA+. Con esto, el concepto de RNC desaparece y el NodoB se convierte en nodoB evolucionado (eNB evolved NodoB) [3]. En la figura 1.5 se observa la distribución del EPS y en la tabla 1.1 se indica los componentes del EPS incluido el equipo de usuario (UE User Equipment). Figura 1.5 Distribución del EPS [3] Tabla 1.1 Componentes del EPS [3] Elemento del EPS Elemento EPC (Evolved Packet Core) MME (Mobility Management Entity) S-GW (Serving gateway) P-GW (Packet Data Network (PDN) Gateway) E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) eNB (Evolved Node B) Elemento UE (User Equipment) 16 Arquitectura Plana: Divide las funciones del core en un plano de control y en un plano de usuario.
- 51. 16 1.4.1.1. Equipo deUsuario [2] Al ser LTE una tecnología en la que se accede a servicios de datos con velocidades altas, el UE puede ser un teléfono inteligente (Smartphone) o una computadora. En la figura 1.6 se puede observar la arquitectura interna del UE. Dentro del UE existe el Equipo Móvil (ME Mobile Equipment), que es el dispositivo para la comunicación con la red en los teléfonos. Para las computadoras el ME se divide en 2 partes: el equipo terminal (TE Terminal Equipment), que es donde se termina el flujo de datos y la terminación móvil (MT Mobile Termination) que maneja la comunicación con la interfaz aire; en una computadora el ME es la tarjeta LTE que se conecta para poder navegar y el MT es el computador. El otro componente del UE es la tarjeta de circuitos universal integrada (UICC Universal Integrated Circuit Card) que es conocida como la tarjeta SIM (Subscriber Identity Module), es la encargada de almacenar datos específicos de cada usuario como el número de teléfono y el registro que tiene en la red, este componente utiliza el USIM (Universal SIM) para LTE y soporta móviles que posean el USIM desde el Release 99. Figura 1.6 Arquitectura Interna del UE [2] 1.4.1.2. E-UTRAN (Evolved UTRAN) [2] [3] [5] El UTRAN evolucionado maneja las comunicaciones entre el UE y el EPC. El único elemento que lo compone es eNB, y como ya se indicó anteriormente, combina las funciones del Nodo B y la RNC, para reducir problemas de latencias. Las funciones del eNB son las siguientes: ¾ Enviar transmisiones de radio a todos los móviles en downlink y recibir todas las transmisiones de radio de los móviles en uplink, esto se logra con las funciones de la interfaz aire de la red LTE.
- 52. 17 ¾ Controlar todaslas funciones de bajo nivel en los móviles, ejemplo: los mensajes de señalización y los de handover. El eNB es una configuración lógica, ya que un eNB puede tener algunos transmisores distribuidos a considerables distancias, como por ejemplo una distribución de celdas a lo largo de una carretera, estas celdas pertenecen todas a un solo eNB. La configuración que más se usa es la de un eNB con 3 celdas. La interfaz que une diferentes eNB es conocida como X2 que no es necesariamente una conexión física y la principal función es la señalización y entrega de paquetes de datos durante el handover, con esto se evita posible pérdidas de movilidad entre celdas vecinas al existir un adecuado flujo de datos. Otra función de la interfaz X2 es poder manejar funciones de administración de recursos de radio (RRM Radio Resource Management) como la ICIC. Las principales funciones del E-UTRAN son las siguientes: ¾ Manejo de funciones RRM, como control de bearer17, control de admisión, control de conexión de movilidad y asignación dinámica de recursos al UE en downlink y uplink. ¾ Compresión para cabecera IP y encriptación de datos ¾ Selección de un MME para unirlo a su respectivo UE cuando existe una falla en la conexión. ¾ Enrutamiento de paquetes del plano de usuario hacia el S-GW ¾ Programación y transmisión de mensajes de paginación (paging18), información de broadcast y mensajes públicos de peligro que se originan en el MME. 17 Bearer: Es una conexión entre dos o más puntos en un sistema de conexión en donde el tráfico de datos fluye. 18 Paging: Es usado por la red para solicitar el establecimiento de una conexión de señalización al móvil.
- 53. 18 1.4.1.3. Núcleo dePaquetes Evolucionado (EPC Evolved Packet Core) Los nodos del EPC son configuraciones lógicas, ya que en un solo nodo físico se puede tener gran variedad de elementos, a continuación se explican los principales. 1.4.1.3.1. Entidad de Gestión Móvil (MME Mobile Management Entity) [2] [5] [6] El MME es el elemento encargado de controlar las funciones de alto nivel en el UE como la autenticación y el manejo de movilidad, además de controlar la señalización de mensajes dentro del EPC. Una típica red LTE maneja algunos MME, cada MME pertenece a una determinada región geográfica y a cada UE se le asigna un solo MME, a este se lo conoce como servidor MME (serving MME) y cambia en función de la ubicación geográfica del UE. Otras características del MME son las siguientes: ¾ Control de señalización y de seguridad. ¾ Señalización y seguridad de NAS. ¾ Control de seguridad de AS. ¾ Señalización entre el core de las redes para la respectiva movilidad entre diferentes redes de acceso que pertenezcan al 3GPP. ¾ Manejo de tracking áreas19. ¾ Selección de P-GW y S-GW. ¾ Manejo de las funciones de bearer. 1.4.1.3.2. Puerta de Enlace de la Red de Datos por Paquetes (P-GW Packet Data Network (PDN) Gateway) [2] [5] El P-GW es aquel elemento que conecta el EPC al internet e intranets externas a la red de la operadora, otras funciones son el filtrado de paquetes de datos por usuario y la localización de direcciones IP para el UE. Se asigna un P-GW por defecto cuando un UE se enciende, con el objetivo de tener siempre un estado de conectividad, y dependiendo de las necesidades del UE se puede asignar más de un P-GW. 19 Tracking areas: Son áreas utilizadas para rastrear la ubicación de los terminales que se encuentran en estado de standby.
- 54. 19 1.4.1.3.3. Servicio dePuerta de Enlace (S-GW Serving Gateway) [2] [3] El S-GW es un nodo lógico que conecta el EPC con el E-UTRAN, este elemento actúa como un router y permite el paso de datos entre el eNB y el P-GW. Las principales funciones son: ¾ Garantiza la movilidad entre la misma y diferentes tecnologías (GSM/GPRS y HSPA), es decir, permite la ejecución de handovers. ¾ Recolecta información y estadísticas de la red. ¾ A cada UE se le asigna un S-GW dependiendo de su ubicación geográfica. 1.4.1.3.4. Servidor de Suscriptores de Origen (HSS Home Subscriber Server) [2] El HSS es una base de datos que tiene información de todos los usuarios en la red, y es un componente que se mantiene desde 2G. 1.4.1.3.5. Interfaces del EPC [5] [6] Las principales interfaces del EPC se pueden observar en la figura 1.7. Figura 1.7 Interfaces del EPC [2] ¾ S1-U: Es la interfaz S1 para el plano de usuario, conecta el E-UTRAN con el S-GW, y es usada para soportar movilidad cuando el UE realiza el cambio de conexión entre eNB (handover). Tráfico Señalización
- 55. 20 ¾ S1-MME oS1-C: Es la interfaz S1 para el plano de control, conecta el E- UTRAN con el MME y principalmente se encarga del manejo del E-RAB, movilidad, señalización de handover, paging y sobrecarga. ¾ S10: Es la interfaz que conecta dos MME, y es usada para transferir información de usuario y de reubicación de algún MME. ¾ S11: Es la interfaz que conecta el MME con el S-GW, es usada para soportar movilidad y manejo del bearer. ¾ S6A: Es la interfaz que conecta el MME con el HSS, es usada para transferir datos de suscripción y autenticación para autorizar y autentificar el acceso de los usuarios a los servicios del EPS. ¾ S5/S8: Es la interfaz que conecta el S-GW con el P-GW dando el adecuado manejo de tráfico en el plano de usuario. ¾ SGi: Es la interfaz que conecta el P-GW con el exterior. 1.4.2. TECNOLOGÍAS UTILIZADAS EN LTE 1.4.2.1. Distribución del Espectro [3] [14] Para que la información se transmita entre el UE y eNB se utiliza un sistema basado en información bidireccional, es decir, la información fluye de ida y vuelta, este tipo de transmisión toma el nombre de full-duplex y para LTE se usan dos variantes: FDD y TDD. En Duplexación por División de Frecuencia (FDD Frequency Division Duplex) se divide el espectro en dos rangos, uno dedicado para el ulplink y otro dedicado al downlink; entre los dos rangos se introduce una banda de guarda para prevenir interferencias. En la figura 1.8 se puede observar la distribución para FDD. En este método se tiene una trasmisión al mismo tiempo pero en distintas frecuencias y es el idóneo para comunicaciones de voz en donde la tasa de datos tanto de subida como de bajada debe ser aproximadamente la misma. La Duplexación por División de Tiempo (TDD Time Division Duplex) es el método en el cual se transmite información en distintos tiempos y utilizando la misma frecuencia como se observa en la figura 1.8, en este sistema se puede ajustar el
- 56. 21 tiempo que seutiliza para el downlink o el uplink, con esto se tiene un método idóneo para aplicaciones con datos, como navegación web en donde se necesitan mayores tasas de transmisión para el enlace de bajada. Figura 1.8 Métodos FDD y TDD [3] En las tablas 1.2 y 1.3 se tienen la distribución de frecuencias y las bandas que se utilizan en LTE tanto para FDD como para TDD. Tabla 1.2 Distribución de frecuencias en FDD [3] Banda Frecuencia UL min [MHz] Frecuencia UL max [MHz] Frecuencia DL min [MHz] Frecuencia DL max [MHz] 1 1920 1980 2110 2170 2 1850 1910 1930 1990 3 1710 1785 1805 1880 4 1710 1755 2110 2155 5 824 849 869 894 6 830 840 875 885 7 2500 2570 2620 2690 8 880 915 925 960 9 1749.9 1784.9 1844.9 1879.9 10 1710 1770 2110 2170 11 1427.9 1452.9 1475.9 1500.9 12 698 716 728 746 13 777 787 746 756 14 788 798 758 768 17 704 716 734 746
- 57. 22 Tabla 1.3 Distribuciónde frecuencias en TDD [3] Banda Frecuencia UL y DL min [MHz] Frecuencia UL y DL max [MHz] 33 1900 1920 34 2010 2025 35 1850 1910 36 1930 1990 37 1910 1930 38 2570 2620 39 1880 1920 40 2300 2400 1.4.2.2. Técnicas usadas para transmisión y recepción La técnica que se usa para la transmisión y recepción en LTE es conocida como Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access), esta técnica permite solucionar los problemas de interferencia entre símbolos (ISI Intersymbol Interference), y de desvanecimiento o fading que a menudo se presentan en las redes celulares [2]. 1.4.2.2.1. Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [2] [5] Los principios de OFDM son las bases para solventar el problema de ISI y para disminuir la tasa de error. En OFDM, que sigue las bases de multiplexación por división de frecuencias (FDM Frequency Division Multiplexing), se divide la información en distintos segmentos que son enviados en diferentes frecuencias, las mismas que se conocen como subportadoras. En OFDM se reduce el espacio entre subportadoras agrupándolas de manera ortogonal a lo largo del ancho de banda, logrando con esto incrementar la eficiencia espectral; cada subportadora se encuentra también modulada con alguna modulación convencional como por ejemplo QAM.
- 58. 23 En la figura1.9, el eje horizontal corresponde a la frecuencia y se observa como las subportadoras se organizan de manera ortogonal; cada vez que una subportadora se encuentra en su máximo las dos subportadoras adyacentes pasan por el valor cero. Figura 1.9 Distribución de subportadoras en OFDM [2] En LTE cada modulación tiene símbolos que duran 66.7 µs que corresponden a un espaciamiento de 15 KHz en cada subportadora; cada subportadora tiene amplitudes constantes que corresponden a los formatos de modulación que están definidos en los estándares y estos son: BPSK, QPSK, 16QAM y 64QAM. Todo este proceso de organizar las subportadoras se lo realiza mediante la transformada discreta de Fourier, específicamente se usan los algoritmos para transformar del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia y viceversa, estos son la transformada rápida de Fourier (FFT Fast Fourier Transform) y la transformada inversa de Fourier (IFFT Inverse FFT). Para poder contrarrestar los problemas de retraso por la propagación multicamino se agrega un prefijo cíclico (CP Cyclic Prefix) a la señal OFDM; el CP es una copia de la última parte de la señal original y se lo agrega al inicio de la misma. El tamaño del CP está relacionado con el retraso de propagación máximo que puede tolerar el sistema, por lo general un sistema con cobertura grande requiere un predijo cíclico de mayor extensión. Ventajas en OFDM ¾ Resistente a la interferencia por propagación multicamino, debido a que los símbolos OFDM tienen una larga duración.
- 59. 24 ¾ Alta eficienciaespectral para canales con un gran ancho de banda. ¾ Uso del espectro de manera flexible. ¾ Implementación fácil al usar FFT e IFFT. Desventajas en OFDM. ¾ Los errores de frecuencia y ruido de fase pueden causar problemas. ¾ Efecto doppler20 afecta la ortogonalidad en las subportadoras. ¾ Algunos sistemas OFDM pueden sufrir de una relación de potencia de pico a promedio (PAPR Peak to Average Power Ratio21) alta. ¾ Requiere de una sincronización exacta en tiempo y frecuencia. En la interfaz aire de LTE se usan dos diferentes técnicas de acceso basadas en OFDM y estas son: ¾ OFDMA que es usada para el enlace de bajada. ¾ SC-FDMA que es usada para el enlace de subida. 1.4.2.2.2. Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access) [2] [5] La tecnología LTE usa una variante de OFDM, llamada OFDMA, para el enlace de bajada que consiste en organizar la información de manera dinámica entre todos los móviles en una celda. Las estaciones base comparten todos los recursos transmitiendo a los móviles en diferentes tiempos y frecuencias dependiendo de los requerimientos de las aplicaciones. En la figura 1.10 se puede apreciar la organización de la información en OFDM y en OFDMA; las subportadoras en OFDMA se distribuyen de manera dinámica en tiempo y frecuencia logrando con esto un sistema más robusto y con una capacidad incrementada. 20 Efecto Doopler: Es el cambio aparente de la frecuencia de una onda emitida por una Fuente en movimiento. 21 Peak to Average Power Ratio (PAPR): Es la amplitud pico al cuadrado dividida para el valor medio cuadrático de una señal.
- 60. 25 Figura 1.10 Diferenciasentre OFDM y OFDMA [2] La principal desventaja que presenta este sistema es que la señal transmitida se encuentra sujeta a variaciones bastante grandes, en ocasiones se tiene que las magnitudes de las subportadoras coinciden en los picos, entonces se produce un alto PAPR; cuando se tiene un alto PAPR se originan problemas en el amplificador de potencia del transmisor ya que si el amplificador es lineal entonces la potencia de salida es proporcional a la potencia de entrada, cuando el amplificador es no lineal la potencia de salida no es proporcional a la potencia de entrada, en otras palabras la señal de salida se distorsiona. Lo descrito anteriormente no tiene importancia para el enlace de bajada ya que los dispositivos de transmisión son avanzados, pero en el caso del enlace de subida en donde los móviles no tienen dispositivos de transmisión caros y avanzados este problema origina que OFMDA no sea válido para el enlace de subida. 1.4.2.2.3. Acceso Múltiple por División de Frecuencias con Única Portadora (SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access) [5] [7] [8] En SC-FDMA, también conocida como la Transformada Discreta de Fourier Ensanchada OFDM (DFT-S-OFDM Discrete Fourier Transform Spread OFDM), los símbolos en el dominio del tiempo son convertidos al dominio de la frecuencia ocupando cada uno de éstos todo el ancho de banda, posteriormente se convierten nuevamente al dominio del tiempo y se agrega un CP.
- 61. 26 Figura 1.11 Comparaciónentre OFMA y SC-FDMA [5] En la figura 1.11 se observa una comparación entre OFDMA y SC-FDMA, en la cual en OFDMA se tiene un símbolo por subportadora y estas subportadoras están combinadas en frecuencia. En cambio en SC-FDMA se visualiza valores constantes de potencia durante cada periodo de subportadora, con esto se evita el problema del PAPR; además se observa como si fuera una señal de una sola portadora y de ahí su nombre. 1.4.2.3. MIMO [5] [8] La tecnología LTE presenta un sistema que permite incrementar la cobertura y la capacidad del sistema, esta tecnología se basa en mecanismos de múltiples antenas y se la conoce como múltiples entradas múltiples salidas (MIMO Multiple Inputs Multiple Outputs). Las configuraciones de distintas antenas que transmiten señales en distintos caminos y las configuraciones de las antenas receptoras son de tipo NxM, donde las dos variables son mayores que uno; todas estas configuraciones permiten tener una multiplexación en espacio que incrementa la tasa de transmisión de datos, ya que las señales que se transmiten están mezcladas en tiempo y frecuencia pero separadas en distintos canales. Datos con modulación QPSK Secuencia de símbolos QPSK a ser transmitidos Frecuencia Frecuencia
- 62. 27 Para los enlacesde bajada por lo general se usan arreglos de 2x2 o superiores para poder mejorar las tasas de transmisión. En la figura 1.12 se puede observar un sistema MIMO de 2x2. Figura 1.12 Sistema básico que emplea MIMO [5] En los enlaces de subida se pueden tener las siguientes opciones: 1.4.2.3.1. Múltiple Usuario MIMO (MU-MIMO Multi User MIMO) El MU-MIMO se usa cuando el UE tiene un solo transmisor, entonces se utiliza dos o más UE como un solo arreglo de antenas; los diferentes UE se encuentran transmitiendo al mismo tiempo y en la misma frecuencia al eNB logrando con esto elevar la capacidad en el enlace. 1.4.2.3.2. Único Usuario MIMO (SU-MIMO Single User MIMO) La variación de MIMO para un solo usuario es cuando el UE tiene más de un solo transmisor, en este caso se aplica directamente la técnica MIMO en el UE y el eNB. 1.4.3. INTERFAZ AIRE [2] [6] [7] La interfaz aire es conocida como la interfaz Uu, es el protocolo de radio del E- UTRAN que se encuentra entre el UE y eNB. La U significa “Usuario a red” y la u significa “universal” [7]. En la figura 1.13 se presenta la interfaz aire o interfaz Uu. Figura 1.13 Interfaz Aire o Interfaz Uu [7]
- 63. 28 Esta interfaz incluyeprotocolos, los cuales se pueden revisar en la figura 1.14; para poder brindar una correcta conectividad entre el UE y el eNB se tiene el plano de control y el plano de usuario (control plane y user plane), encargados de llevar la señalización para el control de la información y los datos de información para el usuario respectivamente. El plano de control se divide en: plano de control del RRC (Radio Resource Control) encargado de llevar la señalización entre el UE y el eNB, y el plano de control del NAS (Non Access Stratum) que se encarga de la señalización NAS hacia el MME. Finalmente, el plano de usuario se encarga de la entrega de paquetes IP desde y al S-GW y P-GW. Figura 1.14 Distribución de protocolos en la interfaz aire [7] Tal como se visualiza en la figura 1.14, los protocolos de las capas inferiores son los mismos tanto para plano de control como para plano de usuario. 1.4.3.1. Estrato de No Acceso (NAS Non Access Stratum) [7] La capa que está sobre los procesos y protocolos asociados con la RAN es la NAS; existen dos NAS, una para el plano de control y otra para el plano de usuario.
- 64. 29 1.4.3.1.1. NAS parael Plano de Control Son mensajes entre el UE y el MME, esta señalización posee dos categorías: ¾ Gestión de movilidad EPS: Tiene procedimientos como la autenticación, identificación, información, conexión y desconexión a la red, entre otros. ¾ Gestión de sesión EPS: Posee procedimientos como la activación, modificación, desactivación de bearers por defecto y dedicados, así como pedidos de información entre otros. 1.4.3.1.2. NAS para el Plano de Usuario El NAS para usuarios se encuentra basado en IP, datagramas IP se envían a las capas inferiores. 1.4.3.2. Control de Recursos de Radio (RRC Radio Resource Control) [7] El RRC abastece con las principales configuraciones y parámetros a las capas inferiores, por ejemplo para transmitir un mensaje RRC entre el UE y eNB se usan los servicios PDCP, RLC, MAC y PHY, los cuales se indican a continuación. Las principales funciones del RRC son: ¾ Información del sistema ¾ Selección de celda y de la red pública terrestre móvil (PLMN Public Land Mobile Network22) ¾ Control de admisión ¾ Administración de seguridad ¾ Reselección de celda ¾ Reportes de mediciones ¾ Handover y movilidad ¾ Transporte de NAS ¾ Administración de los recursos de radio 22 Public Land Mobile Network (PLMN): Es una red establecida y operada por una administración con la finalidad de proveer servicios móviles.
- 65. 30 1.4.3.3. Protocolo deConvergencia de Paquete de Datos (PDCP Packet Data Convergence Protocol) [7] El PDCP se usa en el plano de control y de usuario, la principal función es implementar características de seguridad. Las funciones en el plano de control son las siguientes: ¾ Encriptación ¾ Chequeo de integridad Finalmente, las funciones en el plano de usuario: ¾ Compresión de la cabecera IP ¾ Encriptación ¾ Secuenciación y detección de duplicados 1.4.3.4. Control de Radio Enlace (RLC Radio Link Control) [7] El protocolo RLC presenta como características la corrección de errores, segmentación, y reensamblaje de la información; además tiene tres servicios de entrega a las capas superiores: ¾ Modo Transparente: Este modo es utilizado por algunos canales de la interfaz aire y proporciona servicios sin conexión para señalización. ¾ Modo no Permitido: Este modo es como el transparente, es decir proporciona servicios sin conexión y agrega características adicionales de secuenciación, segmentación y concatenación. ¾ Modo Permitido: Este modo da un servicio de ARQ23 . 1.4.3.5. Control de Acceso al Medio (MAC Medium Access Control) [7] Este protocolo es la comunicación entre los protocolos del E-UTRA y la capa física, las características de MAC son las siguientes: 23 Automatic Repeat Request (ARQ): Protocolo usado para el control de errores en la transmisión de datos.
- 66. 31 ¾ Mapeo decanales: La información recibida en los canales lógicos la pasa a los canales de transporte. ¾ Multiplexación: Se realiza una multiplexación de diferentes bearers en el mismo bloque de transporte, logrando con esto incrementar la eficiencia. ¾ Corrección de errores: Se utiliza HARQ24 logrando con esto tener un servicio de corrección de errores. ¾ Asignación de los recursos de radio: Se tiene calidad de servicio basada en el tráfico y la señalización. 1.4.3.6. Física (PHY Physical) [7] Presenta canales nuevos y flexibles, aquí se indican las principales características: ¾ Detección de errores. ¾ Codificación y decodificación de FEC25. ¾ Mapeo de canales físicos. ¾ Adaptación de velocidades. ¾ Modulación y demodulación. ¾ Ponderación de potencias. ¾ Sincronización de tiempos y frecuencias. ¾ Medidas de radios. ¾ Procesamiento de MIMO. ¾ Formación de haz. 1.4.4. CANALES DE LA INTERFAZ AIRE [2] [7] [26] Los canales son la representación de la información que se está movilizando entre los diferentes protocolos. En la interfaz aire se tienen cuatro tipos de canales: lógicos, de transporte, físicos y de radio. Los mensajes de datos y señalización entre RLC y MAC son llevados por los canales lógicos. Los canales físicos llevan información entre los diferentes niveles 24 Hybrid ARQ (HARQ): Es la combinación de ARQ con un sistema de corrección de errores. 25 Forward Error Correction (FEC): Es un mecanismo de corrección de errores que permite la corrección en el receptor sin la retransmisión de la señal original.
- 67. 32 de la capafísica, los canales de transporte son los que llevan la información entre MAC y PHY. Por último los canales de radio describen a los enlaces de bajada y subida en FDD o TDD. La organización de los canales se la puede verificar en la figura 1.15. Figura 1.15 Distribución de los canales [7] 1.4.4.1. Canales Lógicos Los canales lógicos se clasifican en canales lógicos de control y canales de lógicos de tráfico, los primeros se encargan de llevar información de control y los otros de llevar información del plano de usuario. 1.4.4.1.1. Canales Lógicos de Control ¾ Canal de Control de Difusión (BCCH Broadcast Control Channel): Este canal se usa para enviar mensajes de información del sistema desde el eNB al UE. ¾ Canal de Control de Paginación (PCCH Paging Control Channel): Este canal lleva mensajes de paging, los cuales el eNB transmite al UE cuando este se encuentra en espera. ¾ Canal de Control Común (CCCH Common Control Channel): Este canal establece una conexión RRC. ¾ Canal de Control Dedicado (DCCH Dedicated Control Channel): Este canal lleva la mayoría de los mensajes de señalización, y es de tipo bidireccional. ¾ Canal de Control de Multidifusión (MCCH Multicast Control Channel): Este canal aparece en el Release 9 para manejar servicios del MBMS.
- 68. 33 1.4.4.1.2. Canales Lógicosde Tráfico ¾ Canal de Tráfico Dedicado (DTCH Dedicated Traffic Channel): En este canal se lleva la información de tráfico desde o a un solo UE. ¾ Canal de Tráfico de Multidifusión (MTCH Multicast Traffic Channel): Al igual que el canal anterior lleva información de tráfico pero ahora relacionada con los servicios del MBMS. 1.4.4.2. Canales de Transporte Los canales de transporte se ubican entre las capas MAC y PHY, y son los siguientes: ¾ Canal de Difusión (BCH Broadcast Channel): Este canal lleva el bloque de información maestra (MIB Master Information Block26). ¾ Canal de Paginación (PCH Paging Channel): Este canal lleva los mensajes de paging que se originan en el PCCH. ¾ Canal Compartido de Enlace de Bajada (DL-SCH (Downlink Shared Channel): Este es el principal canal para llevar datos y señalización en el enlace de bajada ¾ Canal de Acceso Aleatorio (RACH Random Access Channel): Este canal lleva información limitada y permite al UE contactar a la red sin tener prioridad establecida. ¾ Canal Compartido de Enlace de Subida (UL-SCH Uplink Shared Channel): Al igual que el DL-SCH este canal es el principal para llevar datos y señalización en el enlace de subida. ¾ Canal de Multidifusión (MCH Multicast Channel): Este canal lleva la información del MCCH y aparece en el Release 9. 26 Master Information Block (MIB): Es una señal especial que lleva información acerca de la configuración de ancho de banda, número de antenas transmisoras, entre otras.
- 69. 34 1.4.4.3. Canales Físicos Loscanales físicos facilitan el transporte hacia los canales de radio. Se tienen canales físicos para downlink y para uplink. 1.4.4.3.1. Canales Físicos para Downlink ¾ Canal Físico de Difusión (PBCH Physical Broadcast Channel): Este canal lleva la información del BCH. ¾ Canal Físico Indicador de Control de Formato (PCFICH Physical Control Format Indicator Channel): Este canal es usado para indicar el número de símbolos OFDM usados en el PDCCH. ¾ Canal Físico de Control de DL (PDCCH Physical Downlink Control Channel): Es usado para asignar recursos. ¾ Canal Físico Indicador de HARQ (PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel): Sirve para el proceso del HARQ. ¾ Canal Físico Compartido de DL (PDSCH Physical Downlink Shared Channel): Este canal lleva la información del DL-SCH. 1.4.4.3.2. Canales físicos para uplink ¾ Canal Físico de Acceso Aleatorio (PRACH Physical Random Access Channel): Este canal lleva transmisiones de acceso aleatorio desde el RACH. ¾ Canal Físico de Control de UL (PUCCH Physical Uplink Control Channel): Este canal lleva el control del enlace de subida. ¾ Canal Físico Compartido de UL (PUSCH Physical Uplink Shared Channel): Este es el principal canal para uplink y es usado para llevar la información del UL-SCH. 1.4.4.4. Canales de Radio Los canales de radio son los enlaces generales, uno para FDD y dos para TDD. La distribución de los mismos entre las capas MAC y PHY se puede observar en las figuras 1.16 y 1.17.
- 70. 35 Figura 1.16 Distribuciónde canales para downlink [7] Figura 1.17 Distribución de canales para uplink [7] 1.4.5. TRAMA LTE [2] [5] Al conocer que existen 2 métodos de duplexación, FDD y TDD, se definen dos tipos de tramas de radio las cuales son: trama de radio tipo 1 (usada para FDD) y trama de radio tipo 2 (usada para TDD). 1.4.5.1. Trama Tipo 1 Es definida para el modo FDD, en la cual la trama es dividida en 10 subtramas y cada una de éstas contiene 2 slots, es decir, se tiene un total de 20 slots en la que el tiempo de duración de cada uno es de 0.5 ms; el tiempo total de duración de una trama de radio es de 10 ms. Se emplea la misma estructura de trama para DL y UL, la diferencia radica en que utilizan diferente frecuencia de portadora, entonces 10 subtramas se utilizan para la transmisión de DL y de la misma manera se utiliza 10 subtramas para UL. En la figura 1.18 se muestra la estructura de la trama. Capa MAC Capa Física Capa MAC Capa Física Lógicos Transporte Físicos Físicos Transporte Lógicos
- 71. 36 Figura 1.18 Estructurade la trama de radio tipo 1 [5] Cada slot contiene 6 o 7 símbolos OFDM, este valor va a depender de la longitud de CP escogida (extendida o normal). 1.4.5.2. Trama Tipo 2 Es definida para el modo TDD, para este caso la trama está dividida en 10 subtramas con una duración de 1 ms cada una, las cuales a diferencia de la trama tipo 1, comparten este espacio para DL y UL, por lo que se introduce el concepto de “subtramas especiales”, las mismas que están contenidas en las subtramas 1 y 6, y son: Intervalo de Tiempo Piloto para DL (DwPTS Downlik Pilot Time Slot), Período de Guarda (GP Guard Period), e Intervalo de Tiempo Piloto para UL (UpPTS Uplink Pilot Time Slot); todo esto se puede observar en la figura 1.19. Debido a la presencia de estos campos, se definen 7 configuraciones distintas para la estructura de la trama (tabla 1.4).
- 72. 37 Figura 1.19 Estructurade la trama de radio tipo 2 [5] Tabla 1.4 Cambios de Periodicidad de la Trama de Radio [5] Configuración UL - DL Cambios de periodicidad para DL - UL Número de Subtrama 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 5 ms D S U U U D S U U U 1 5 ms D S U U D D S U U D 2 5 ms D S U D D D S U D D 3 10 ms D S U U U D D D D D 4 10 ms D S U U D D D D D D 5 10 ms D S U D D D D D D D 6 5 ms D S U U U D S U U D La letra “D” representa una subtrama reservada para transmisiones DL, la letra “U” para transmisiones UL, y la letra “S” denota una “subtrama especial”. 1.4.6. PROCEDIMIENTOS EN LTE 1.4.6.1. Procedimiento de Conexión Inicial [28] Cuando el UE se conecta a la red, se sigue el siguiente procedimiento: 1) Se envía información del sistema desde el eNB al UE 2) Se realiza un ingreso al canal de acceso aleatorio (RACH) desde eNB al UE 3) Se inicia la conexión RRC con un mensaje de petición de registro desde el UE hacia el eNB. 4) Se envía un mensaje con la petición del registro desde el eNB al MME. 5) Se envía la configuración de conexión RRC desde el eNB al UE.
- 73. 38 6) El UEenvía el mensaje de configuración completa de RRC al UE. 7) Se realiza configuraciones de autenticación y seguridad entre el UE y el core 8) El MME envía una solicitud para actualizar la localización al HSS. 9) Entre el MME y el HSS se envían datos del usuario. 10) El HSS envía al MME la localización. 11) El MME envía una solicitud para establecer una conexión PDN al S-GW, y el S-GW envía una solicitud al P-GW. 12) El P-GW establece la conexión con el internet. 13) Se envía una respuesta desde el P-GW al S-GW y de ahí al MME con la información de que se ha creado la conexión PDN. 14) Se crea una conexión en la E-UTRAN, con la respuesta a la solicitud de registrarse. También se lo conoce como Aceptación de Conexión. 15) Se envía un mensaje con la configuración de los servicios portadores desde el eNB hacia el UE. 16)El UE envía al eNB un mensaje indicando que la reconfiguración RRC está completa, esta etapa también toma el nombre de conexión completa. 17)El eNB envía un mensaje de conexión de red completo al MME. 1.4.6.2. Procedimiento de Handover [28] En la figura 1.20 se visualiza la ejecución de un procedimiento de Handover, el mismo se detalla a continuación: 1) Se mantiene una conexión normal entre un UE y un eNB, continuamente se envían reportes de las mediciones hasta que se vuelven deficientes para establecer una comunicación sin degradaciones. 2) Al tener malos reportes de mediciones el eNB fuente envía una solicitud de handover a un eNB objetivo. 3) El eNB objetivo envía una respuesta al eNB fuente con la configuración del handover. 4) El eNB original envía al UE las configuraciones necesarias para realizar el handover. 5) El eNB fuente envía configuraciones finales de seguridad al eNB objetivo antes del handover.
- 74. 39 6) El UEse conecta al eNB objetivo confirmando con esto el handover, y colocándolo como nuevo eNB fuente. 7) Se envía una solicitud para hacer un cambio de conexión desde el eNB al MME. 8) Se configura y modifican las conexiones necesarias entre el MME y S-GW, para que en un futuro el UE tenga acceso al internet. 9) Finalmente, el MME envía los mensajes necesarios al eNB para establecer el camino que ahora deben seguir los paquetes IPs que solicita el UE. Figura 1.20 Procedimiento de Handover 1.5. PARÁMETROS DE MEDICIÓN A medida que se incrementa la demanda de usuarios para la red 4G, es importante aprovechar de manera eficiente el espectro, ya que es limitado. Se detalla los parámetros físicos y lógicos más importantes y que luego intervienen en el proceso de optimización que se indica más adelante. 1.5.1. AZIMUT [33] Para poder ubicar una antena y cubrir un área específica se emplea el ángulo de azimut, el cual es el ángulo medido desde el norte geográfico hacia las agujas del reloj, para esto se debe tener en cuenta que el norte geográfico es donde se unen los paralelos (polo norte y sur). En la figura 1.21 se puede observar un azimut de 330°.
- 75. 40 Figura 1.21 Representacióndel azimuth en una antena [33] 1.5.2. TILT [12] [13] [34] El patrón de radiación de las antenas (figura 1.22) es la base en la que se fundamentan estos conceptos; para el caso práctico de una red celular, el patrón de radiación de una antena indica la cobertura de una determina área, y al tener una red con un crecimiento constante de usuarios es necesario que se tengan áreas cada vez más pequeñas con cobertura más pequeña. En el patrón de radiación se muestra la ganancia de una antena, esta puede ser modificada cambiando el ancho del haz vertical u horizontal, para el caso de configuraciones típicas en antenas de tres sectores se tiene un ancho de haz de 65° que refleja ganancias máximas de 15 a 18 dBi. Controlando las configuraciones físicas de las antenas logramos tener los patrones de radiación que cumplen con el área de cobertura planificada, a este procedimiento en el que se modifica la inclinación o el ángulo de la antena con relación al eje en el que se encuentra se le llama TILT y tenemos dos tipos: mecánico y eléctrico.
- 76. 41 Figura 1.22 Patronesde radiación de una antena [12] TILT mecánico es la modificación del diagrama de radiación debido a un cambio en la inclinación física de la antena sin cambiar la fase de la señal de entrada, y el TILT eléctrico es la modificación del diagrama de radiación gracias a un cambio en la fase de la señal de entrada sin cambiar la inclinación física de la antena; se puede apreciar un esquema de los tipos de TILT en la figura 1.23. Estos dos parámetros se configuran de manera manual en la estación, y en el caso específico del TILT eléctrico existe la opción de poder configurarlo de manera remota con la instalación de pequeños motores que se manejan con un software de gestión específico. Figura 1.23 TILT mecánico vs TILT eléctrico [34] Un cambio de TILT mecánico conlleva a reducir la cobertura en dirección central pero esto origina que el área de cobertura de las regiones laterales sea mayor, en la figura 1.24 se puede apreciar que a medida que el TILT mecánico toma distintos valores, los patrones de radiación representados por las distintas tonalidades de naranja cambian, y van desde un TILT mecánico suelto en todas las direcciones (0) hasta un TILT mecánico controlado en dirección central pero que ha crecido mucho
- 77. 42 en las regioneslaterales (4). Dicho esto, el TILT mecánico se mide en grados y se lo puede expresar en los mismos grados o en números enteros, esta última es la representación que más se usa. Un TILT mecánico de valor 0 indica una antena perpendicular a la superficie, y conforme va aumentando de manera positiva significa una inclinación hacia abajo en donde el máximo valor es de 5 e indica una antena paralela a la superficie apuntando hacia abajo, el otro caso es cuando el máximo valor es de -5 e indica una antena paralela a la superficie apuntando hacia arriba. Figura 1.24 Cambios en el patrón de radiación con TILT mecánico Para el caso del TILT eléctrico se puede observar en la figura 1.25 que a medida que este se modifica, el patrón de radiación cambia de manera uniforme alrededor de la dirección central, en otras palabras, la ganancia se va reduciendo uniformemente. El TILT eléctrico se mide en grados y la manera más usada para representarlo es en valores de números enteros que van de 0 a 10 y en algunos casos hasta 12 (depende del modelo de antena). Mientras el TILT eléctrico sea de mayor valor, más controlado será el patrón de radiación. 3 4 1 0 2
- 78. 43 Figura 1.25 Cambiosen el patrón de radiación con TILT eléctrico Es importante recordar que tanto el TILT mecánico como el eléctrico están relacionados, y para una futura aplicación se debe combinar cambios en estos dos parámetros con el objetivo de lograr en las celdas la cobertura que se necesite. 1.5.3. AJUSTE DE POTENCIA [10] [35] La potencia de una antena es la que se visualiza en el diagrama de radiación y está relacionada con las señales de referencia (RS), cuando se incrementa la potencia en una determina celda se tiene un aumento de cobertura y cuando se disminuye la potencia la cobertura de una celda decrece. Si se tienen configuradas subportadoras en un eNB, entonces la potencia de transmisión de un eNB se comparte entre ellas y si el ancho de banda es grande ocasiona menos potencia en cada subportadora y viceversa. Cuando se realiza un control de potencia, se busca tener interferencia en niveles mínimos y también ayudar a administrar los recursos de radio, proporcionando con esto un cierto grado de calidad. Por lo general cuando se hace un ajuste de potencia siempre se cambia este parámetro en pasos de 3 dBm o media potencia. 4 5 3 2 1
- 79. 44 1.6. MEDICIONES DECOBERTURA, CALIDAD Y TRÁFICO 1.6.1. POTENCIA DE REFERENCIA DE LA SEÑAL RECIBIDA (RSRP REFERENCE SIGNAL RECEIVED POWER) [9] [10] [14] [36] El RSRP es usado para medir la cobertura de una celda, es decir, la fuerza de la señal que el UE recibe. Según el 3GPP, el RSRP está definido como el promedio lineal de las contribuciones de potencia en vatios de todos los elementos que llevan señales de referencia dentro del ancho de banda de un determinado canal. Se establecen umbrales de este parámetro para tener una idea de la cobertura de una celda, y con esto poder determinar la mejor celda para seleccionarla como mejor servidor a la que se conecta un UE ya sea para un acceso inicial o para un handover. Los valores que se consideran buenos y malos en redes LTE se encuentran en la tabla 1.5, cabe destacar que cuando los valores son menores a - 110 dBm, se esperan caídas de llamadas. Tabla 1.5 Valores para uso práctico de RSRP en la red [14] Nivel de la Señal Rango Unidad Excelente -80 o mayor dBm Buena [ -90, -80 ) dBm Media [ -110, -90) dBm Mala -110 o menor dBm Para poder recolectar el valor de RSRP, el UE envía reportes de mensajes de medidas RRC. El valor que envía el UE va de 0 a 97 y cada uno de estos significa un rango de valores RSRP, los mismos que se describen en la tabla 1.6. Tabla 1.6 Valores de RSRP reportados por el UE [14] Valor Reportado Valor Medido Unidad RSRP_00 RSRP < -140 dBm RSRP_01 -140 ≤ RSRP < -139 dBm RSRP_02 -139 ≤ RSRP < -138 dBm …. …. …. RSRP_95 -46 ≤ RSRP < -45 dBm RSRP_96 -45 ≤ RSRP < -44 dBm RSRP_97 -44 ≤ RSRP dBm
- 80. 45 1.6.2. RELACIÓN SEÑALA RUIDO MÁS INTERFERENCIA (SINR SIGNAL TO INTERFERENCE PLUS NOISE RATIO) [9] [10] El SINR es usado para conocer la calidad de la señal, o también cuantifica la relación entre las condiciones de RF y el rendimiento, este parámetro es definido por los proveedores y no por las especificaciones del 3GPP, el cual utiliza la calidad de referencia de la señal recibida (RSRQ Reference Signal Received Quality 27). En la tabla 1.7, se tiene los valores prácticos de este parámetro. La fórmula es la siguiente: SINR = S / (I+N) y se la mide en dB, en donde: ¾ S: Es la potencia de las señales efectivas. Las principales señales involucradas son las de referencia (RS) y las del canal físico PDSCH. ¾ I: Es la medida de la potencia de las señales o canales de otras celdas externas que están interfiriendo. ¾ N: Es el ruido de fondo y está relacionado con el ancho de banda y el receptor. Tabla 1.7 Valores para uso práctico de SINR en la red [10] Nivel de la Señal Rango Unidad Buena SINR ≥ 0 dB Mala SINR < 0 dB 1.6.3. IDENTIFICACIÓN FÍSICA DE CELDA (PCI PHYSICAL CELL ID) [7] [37] El PCI es la combinación de dos señales sincrónicas: ¾ Señales Sincrónicas Primarias (PSS Primary Synchronisation Signals) que toma valores de 0, 1 y 2. ¾ Señales Sincrónicas Secundarias (SSS Secondary Synchronisation Signals) que toma valores que van desde el 0 al 167. El mínimo valor de PCI que se puede tener es 0; esto ocurre cuando PSS=0 y SSS=0. PCI = 0+3(0) = 0. El máximo valor de PCI que se puede tener es 503; esto 27 Reference Signal Received Quality (RSRQ): Esta medida indica la calidad de la señal recibida; está en las especificaciones del 3GPP.E
- 81. 46 ocurre cuando PSS=2y SSS=167. PCI = 2+3(167) = 503. En resumen tenemos 504 PCIs, que pueden ser usados en una red y se puede observar los mismos en la figura 1.26. Figura 1.26 Distribución de PSS y SSS para formar el PCI [7] Para finalidades prácticas, el PCI no tiene mayor uso que el de ser un número que identifique a la celda. 1.6.4. RENDIMIENTO [4] [7] El rendimiento (throughput) se utiliza para medir la velocidad, en bps, a la que el sistema está funcionando, es decir cuando se habla de throughput en un sistema celular en realidad se está refiriendo a la velocidad con la que se transmite la información ya sean datos de usuario como datos de señalización tanto en bajada como en subida. En la capa RLC es donde se tiene la mayor parte de información válida para un usuario y donde el throughput es medido, debido a que en las capas superiores de la interfaz aire se tienen encabezados que no representan información que el usuario necesite, y en las capas inferiores no se tiene las características necesarias para poder cuantificar este parámetro. Un aspecto importante es la capacidad que tiene el UE para la transmisión de la información porque incide directamente en el rendimiento, esta capacidad del UE para soportar una determinada velocidad de datos se organiza en categorías, las cuales se detallan en la tabla 1.8.
- 82. 47 Tabla 1.8 Categoríasde UE [7] Categoría Max. Velocidad [Mbps] Bajada Max. Velocidad [Mbps] Subida 1 10,296 5,160 2 51,024 25,456 3 102,048 51,024 4 150,752 51,024 5 299,552 75,376 6 301,504 51,024 7 301,504 102,048 8 2998,560 1497,760 1.6.5. VECINDADES [2] Una vecindad es una celda cercana a la cual el UE se puede conectar en el caso de que necesite realizar un handover, y para el caso específico de este Proyecto, una celda vecina será aquella que pueda realizar un handover entre iguales frecuencias, ya que en la red LTE de la CNT EP, solo se utiliza una solo frecuencia de portadora, lo que se indica en el capítulo II. Cuando una celda está actuando como mejor servidor para el UE, entonces este último se encuentra monitoreando el RSRP y si es lo suficientemente alto, no necesita estar midiendo el RSRP de celdas vecinas, logrando con esto reducir el número de mediciones que realiza el UE y mejorando el rendimiento en el uso de batería; caso contrario el UE comienza a medir celdas vecinas que se encuentran en la misma frecuencia de la red LTE para un futuro handover. 1.7. INDICADORES CLAVES DE DESEMPEÑO (KPIS KEY PERFOMANCE INDICATORS) Para un sistema como el LTE, una gama de Indicadores Claves de Desempeño son definidos para la evaluación del desempeño de la red [15]. Cada KPI se calcula mediante una fórmula aplicada a variables que cambian dependiendo de las
- 83. 48 características de lared, llamadas contadores; los valores de estos contadores son obtenidos gracias a las estadísticas que se recolectan en las celdas [29] [30]. Los resultados de cada KPI deben cumplir ciertos umbrales para que el rendimiento de la red sea bueno y con esto se pueda brindar un buen servicio para el usuario, estos umbrales no siguen estándares específicos, pero si se los debe establecer con el proveedor antes de que una red esté funcionando y brindando servicios al usuario [27]. Los KPIs están clasificados en categorías dependiendo del objetivo que necesiten evaluar en la red, se muestran en la tabla 1.9. Tabla 1.9 Clasificación de KPIs en LTE CATEGORÍA NOMBRE DE KPI Accesibilidad RRC Setup Success Rate ERAB Setup Success Rate Call Setup Success Rate Retenibilidad Call Drop Rate (VoIP) Service Drop Rate Movilidad INTRA_FREQ HO Out Success Rate INTER_FREQ HO Out Success Rate HO in Success Rate INTER_ RAT HO Out Success Rate Integridad de Servicio Service Downlink Throghput Promedio Service Uplink Throghput Promedio Cell Downlink Throughput Promedio Cell Uplink Throughput Promedio Cell Downlink Throughput Máximo Cell Uplink Throughput Máximo Uso Tasa de Uso de Bloques de Recursos Promedio de Carga de CPU Disponibilidad Tasa de Indisponibilidad de la Red Tráfico Radio Bearers Volumen de Tráfico en Downlink Volumen de Tráfico en Uplink Número de Usuarios Promedio Número de Usuarios Máximo
- 84. 49 Como se indicaen la tabla 1.9 existe una gran cantidad de KPIs, sin embargo para este Proyecto se utilizan los indicados a continuación: 1.7.1. KPIS DE ACCESIBILIDAD [11] [15] Los KPIs de accesibilidad son usados para verificar el acceso que un usuario tiene al servicio que está solicitando dentro de las condiciones de operaciones establecidas en la red. 1.7.1.1. Tasa Exitosa de Configuraciones RRC (RRC_SR RRC Setup Success Rate) Este KPI es el número de establecimientos RRC exitosos entre el móvil y el eNB, y evalúa las configuraciones exitosas en una celda o clúster. Un proceso de configuración de conexión RRC es cuando se ha configurado una conexión de acuerdo a la información recibida en capas superiores; las posibles configuraciones de conexión son las siguientes: ¾ Emergencia. ¾ Alta prioridad de acceso. ¾ Acceso con información terminada en el móvil (MT Mobile terminating – Access) ¾ Señalización originada en el móvil (MO Mobile Originating – Signaling) ¾ Datos originados en el móvil (MO Mobile Originating – Data) El procedimiento que siguen los contadores es el siguiente y se puede revisar en la figura 1.27: ¾ El número de solicitudes de conexión RRC es recolectada en el eNB por el contador medido en el punto A. ¾ El número de conexiones con configuraciones RRC es enviada al UE desde el eNB. ¾ El número de conexiones exitosas RRC es recolectada por el contador medido en el punto C.
- 85. 50 Figura 1.27 Estadode contadores para el RRC_SR [15] 1.7.1.1.1. Fórmula RRC_SR Donde: El parámetro RRC Connection Success representa el número de conexiones RRC exitosas, y el parámetro RRC Connection Attempt representa el número de solicitudes de conexiones RRC. 1.7.1.1.2. Contadores Asociados Los contadores asociados para este KPI son los que se encuentran en la tabla 1.10 Tabla 1.10 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO RRC Connection Success L.RRC.ConnReq.Att.Emc L.RRC.ConnReq.Att.HighPri L.RRC.ConnReq.Att.Mt L.RRC.ConnReq.Att.MoData L.RRC.ConnReq.Att.DelayTol RRC Connection Attempt L.RRC.ConnReq.Succ.Emc L.RRC.ConnReq.Succ.HighPri L.RRC.ConnReq.Succ.Mt L.RRC.ConnReq.Succ.MoData L.RRC.ConnReq.Succ.DelayTol
- 86. 51 1.7.1.2. Tasa Exitosade Configuraciones ERAB (ERABS_SR ERAB Setup Success Rate) Este KPI representa la capacidad de dar configuraciones a las conexiones ERAB28 para los usuarios, entonces es el encargado de evaluar las conexiones exitosas entre el UE y el EPC. El proceso que se realiza para este KPI se representa en la figura 1.28, y es el siguiente: ¾ El número de solicitudes para conexiones de configuración ERAB son recolectadas en el eNB y medidas en el punto A. ¾ El eNB envía la configuración de la conexión ERAB al usuario. ¾ El número de conexiones exitosas de configuraciones ERAB son recolectadas en el eNB y medidas en el punto B. Figura 1.28 Estado de contadores para el ERABS_SR [15] 1.7.1.2.1. Fórmula de ERAB_SR 28 E-UTRA Radio Access Bearer (ERAB): Transporta los paquetes del EPS bearer entre el UE y el EPC.
- 87. 52 Donde: El parámetroERAB Setup Success representa el número de conexiones ERAB exitosas, y el parámetro ERAB Setup Attempt representa el número de solicitudes de conexiones ERAB. 1.7.1.2.2. Contadores Asociados Los contadores asociados para este KPI son los que se encuentran en la tabla 1.11. Tabla 1.11 Contadores Asociados al RRC Setup Success Rate PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO ERAB Setup Success L.E-RAB.SuccEst ERAB Setup Attempt L.E-RAB.AttEst 1.7.2. KPIS DE RETENIBILIDAD [11] [15] Los KPIs de retenibilidad son usados para evaluar la capacidad de la red al momento de mantener un determinado servicio que el usuario se encuentra utilizando, todos estos KPIs pueden ser calculados a nivel de celda o a nivel de clúster. 1.7.2.1. Tasa de Caída de Servicio de Datos (Service_CDR Service Drop Rate) Evalúa la tasa de caída de datos de todos los servicios en una celda o clúster, y es calculado monitoreando las desconexiones anormales de una conexión ERAB y se presenta cuando existe una falla del EPC, del enlace radio, de handover y congestión en la red. Este KPI se encuentra relacionado con las configuraciones de vecindades de las celdas ya que al no tener correctamente definidas las configuraciones la probabilidad de que el servicio tenga una caída es mucho mayor. 1.7.2.1.1. Fórmula de Service_CDR
- 88. 53 Donde: El parámetroERAB Abnormal Release representa el número de desconexiones anormales (caída de llamada inesperada), y el parámetro ERAB Release representa el número total de desconexiones ERAB. 1.7.2.1.2. Contadores Asociados Tabla 1.12 Contadores asociados al Service Drop Rate [15] PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO ERAB Abnormal Release L.E-RAB.AbnormalRel. ERAB Release L.E-RAB.AbnormalRel. L.E-RAB.NormRel. 1.7.3. KPIS DE MOVILIDAD [11] [15] Los KPIs de movilidad son usados para evaluar el desempeño de movilidad en la E-UTRAN, reflejando en el usuario una buena calidad de la red. 1.7.3.1. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (IntraFreqHOOut_SR Intra-Frequency Handover Out Success Rate) Son los handover exitosos entre celdas de igual frecuencia de portadora y se lo evalúa en una celda o en un clúster. Este KPI abarca los handover entre iguales eNB (intra-eNB) y los handover entre distintos eNB (inter-eNB). Cuando se tiene el escenario de un handover intra-frequency e intra-eNB, el contador de solicitudes de handover se mide en el punto B. Cuando el eNB envía un mensaje de una reconfiguración al UE, el eNB decide realizar un handover y el número de handover exitosos se recolecta en el punto C, en la figura 1.29 se puede apreciar este proceso.
- 89. 54 Figura 1.29 Escenariopara handover Intra-frequency e Intra-eNB [15] Cuando se tiene un handover intra-frequency e inter-eNB se presentan dos escenarios en los que intervienen eNB origen (S-eNB), eNB final (T-eNB), UE y MME: ¾ Escenario 1 (Figura 1.30): En el punto B se recolectan las solicitudes de handover, el eNB decide realizar un inter-eNB handover cuando el S-eNB envía un mensaje de reconfiguración al UE. El número de inter-eNB e intra- frequency handover exitosos es recolectado en el punto C. ¾ Escenario 2 (Figura 1.31): Cuando el UE recibe un mensaje de comando de liberación y cuando el S-eNB recibe un mensaje liberación desde el T- eNB significa que el UE ha podido acceder de manera satisfactoria al T-eNB. Figura 1.30 Escenario 1 para handover Intra-frequency e Intra-Enb [15]
- 90. 55 Figura 1.31 Escenario2 para handover Intra-frequency e Intra-eNB [15] 1.7.3.1.1. Fórmula de IntraFreqHOOut_SR Donde: El parámetro IntraFreqHOOutSuccess representa el número de handover exitosos entre frecuencias iguales, y el parámetro IntraFreqHOOutAttempt representa el número de solicitudes de handover entre frecuencias iguales. 1.7.3.1.2. Contadores Asociados Tabla 1.13 Contadores asociados al Intra-Frequency HO Out Success Rate PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO IntraFreqHOOutAttempt L.HHO.IntraeNB.IntraFreq.ExecAttOut L.HHO.IntereNB.IntraFreq.ExecAttOut IntraFreqHOOutSuccess L.HHO.IntraeNB.IntraFreq.ExecSuccOut L.HHO.IntereNB.IntraFreq.ExecSuccOut
- 91. 56 1.7.3.2. Tasa Exitosade Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA) (IRATHO_L2W Inter-RAT Handover Out Success Rate LTE - WCDMA) Este KPI es usado para medir en una celda o clúster la tasa exitosa de handover entre diferentes tecnologías de acceso de radio, en este caso particular el handover entre tecnologías LTE y WCDMA. Las solicitudes de handover inter-RAT (LTE a WCDMA) son medidas en el punto B, entonces el eNB envía un mensaje de movilidad al UE y decide realizar un handover a tecnología WCDMA. En el punto C se miden los handover exitosos y esto ocurre cuando el UE envía un mensaje de liberación al eNB a través del MME, después de haber accedido a la tecnología WCDMA, este proceso se lo puede visualizar en la figura 1.32 Figura 1.32 Estado de contadores para Inter-RAT Handover Out Success Rate [15] 1.7.3.2.1. Fórmula de IRATHO_L2W
- 92. 57 Donde: El parámetroIRATHO_L2W_Success representa el número de handover exitosos entre LTE y WCDMA, y el parámetro IRATHO_L2W_Attempt representa el número de solicitudes de handover entre LTE y WCDMA. 1.7.3.2.2. Contadores Asociados Tabla 1.14 Contadores asociados al Inter-RAT Handover Out Success Rate PARÁMETRO EN FÓRMULA CONTADOR ASOCIADO IRATHO_L2W_Attempt L.IRATHO.E2W.ExecAttOut IRATHO_L2W_Success L.IRATHO.E2W.ExecSuccOut 1.8. CONCEPTOS DE OPTIMIZACIÓN DE REDES MÓVILES [8] [10] Con la finalidad de poder cumplir con las exigencias de los usuarios sobre ancho de banda, velocidades, cobertura, calidad, etc., se debe proporcionar una red de alta calidad. Es por este motivo que la red que se oferta al usuario final debe ser continuamente modificada, con la finalidad de ofrecer un mejor servicio y solución de problemas. Entonces las redes deben ser optimizadas durante y después del proceso de implementación, se debe tener un proceso definido para aplicarlo constantemente, por lo que se inicia con un proceso de optimización de toda la red. En este Proyecto se realiza la optimización de radio frecuencia, es decir, la optimización de la E-UTRAN (optimización RF). El proceso de optimización de una red LTE se ilustra en la figura 1.33.
- 93. 58 Figura 1.33 Procesode optimización de una red LTE [10] El proceso comienza determinando un sitio que dependiendo de las necesidades se va a encontrar estratégicamente ubicado, a cada nuevo sitio se le realiza una verificación, este es el primer punto de la optimización de la red e involucra uno por uno cada nuevo sitio. La verificación de cada sitio permite comprobar que se encuentren adecuadamente instalados, y que los parámetros estén correctamente configurados. Después de la verificación de cada sitio, se realiza una comprobación a nivel de clúster revisando si éste se encuentra listo, caso contrario se espera por los nuevos sitios para poder verificarlos, y así sucesivamente hasta tener completo el clúster. Una vez que se tenga el clúster listo se comienza con la optimización RF, en este proceso se controlan los problemas de la red de acceso inalámbrica, optimizando la cobertura de la señal, incrementando la tasa de handover exitosos, optimizando y ajustando los parámetros físicos de las antenas, verificando lista de vecindades y estableciendo una distribución normal de las señales de radio. La primera optimización RF debe incluir pruebas en todas las celdas del clúster para comprobar problemas de hardware. El proceso general de la optimización RF a se lo puede visualizar en la figura 1.34, sin embargo cada empresa que brinde un servicio de telefonía móvil debe desarrollar su propio proceso de optimización que se ajuste a sus necesidades.
- 94. 59 Figura 1.34 Procesode optimización RF [10] 1.8.1. PREPARACIONES PARA EL TEST Se deben tener consideraciones antes de comenzar con las pruebas, en este primer paso se realizan las preparaciones necesarias para comenzar con todo el proceso, para esto se debe tener en cuenta lo siguiente: 1.8.1.1. Establecer los objetivos de la optimización Los resultados que se esperan con la optimización de la red se deben establecer con anterioridad, con esto se tiene una idea de la eficiencia del trabajo realizado [21]. 1.8.1.2. Dividir los clúster. A veces los clúster abarcan zonas geográficas muy grandes por lo que es necesario dividirlos en zonas más pequeñas.
- 95. 60 1.8.1.3. Determinar lasrutas para realizar el test. Para realizar un trabajo de manera eficiente se debe tener preparadas las rutas en las cuales se realizarán las pruebas. 1.8.1.4. Preparar las herramientas y materiales. Se debe tener listo las herramientas físicas con el respectivo software, dependiendo del proveedor se tendrá uno u otro programa, además el recurso humano capacitado es un factor importante para el correcto uso de dichas herramientas. 1.8.2. RECOLECCIÓN DE DATOS Al tener todo listo con las preparaciones, el proceso continúa con la recolección de datos, y se puede realizar de las siguientes maneras: 1.8.2.1. Drive Test (Pruebas en vehículo) [4] [20] [31] Con este método se recolectan datos en tiempo real de los parámetros del ambiente RF de la red, con esto se puede localizar geográficamente un problema y analizarlo. Para realizar un drive test se necesita un medio de transporte en el cual van a estar ubicadas las herramientas antes mencionadas, el vehículo comienza a recorrer las rutas y las herramientas comienzan a recolectar los datos de la cobertura y desempeño actual de la red, esto es más eficiente que analizar modelos matemáticos de la posible cobertura y desempeño de la red. Un drive test da una idea de la percepción que tiene el usuario final al utilizar los recursos que le proporciona la red. 1.8.2.2. Medidas Indoor Las mediciones realizadas en ambientes indoor son recolectadas con equipos estáticos en un punto determinado o recorriendo a pie todo el lugar con los equipos, a este último método se lo conoce como walk test (pruebas a pie). Las mediciones indoor se las realiza si el lugar lo justifica, por ejemplo en lugares donde exista bastante concentración de usuarios como centros comerciales o centros de eventos masivos.
- 96. 61 1.8.2.3. Estadísticas La terceraforma de recolectar datos es por medio de estadísticas de las configuraciones de los eNB, cuando se recolectan estos datos se tiene una percepción total de la red para todos los usuarios. Las estadísticas, mediciones internas y drive test son métodos complementarios para la recolección de datos, y son necesarias para cumplir con los objetivos del proceso de optimización. 1.8.3. ANÁLISIS DEL PROBLEMA En la figura 1.35 se observa que si los KPIs no cumplen con lo requerido, el siguiente paso es el análisis del problema, para lo cual se considera: 1.8.3.1. Análisis de problema de cobertura Es preciso recordar que la cobertura se encuentra definida por el valor de RSRP de la red 4G. Los factores que afectan la cobertura son los siguientes: ¾ Potencia isotrópica radiada equivalente (PIRE). ¾ Potencia de transmisión total. ¾ Pérdidas de camino. ¾ Bandas de frecuencia. ¾ Distancia entre el UE y eNB. ¾ Ambientes con obstáculos como edificios, montañas, etc. ¾ Ganancia, azimut, TILT, patrón de radiación y altura de las antenas. Cuando existen problemas de cobertura, la red presenta una de las siguientes características: ¾ Huecos de cobertura y cobertura débil. ¾ Cobertura cruzada. ¾ Desbalance de potencias entre DL y UL. ¾ Falta de definición de mejor servidor.
- 97. 62 1.8.3.2. Análisis deproblema de calidad de señal Para analizar posibles problemas con la calidad de la señal, se deben seguir las siguientes revisiones: 1) Distribución de frecuencias. 2) Revisión de los sitios. 3) Altura de las antenas. 4) Azimut de las antenas. 5) TILT de las antenas. 1.8.3.3. Análisis de problema de handover Al procesar los datos recolectados se puede identificar problemas con los handover, para este caso se necesita una revisión de lo siguiente: ¾ Validación de vecindades. ¾ Promedios de niveles recibidos para realizar handover. ¾ Números de handover por números de llamadas. ¾ Números de handover en vecindades no configuradas en celdas cercanas. 1.8.4. AJUSTE E IMPLEMENTACIÓN [22] [23] [24] El siguiente paso es el de ajuste de parámetros o de vecindades para su implementación. Al tener ya implementado los cambios, se regresa al paso “recolección de datos” y se realiza la pregunta “¿Los KPIs cumplen con lo requerido?”, si la respuesta es afirmativa se da por concluido el proceso de optimización, caso contrario se retorna al paso “Análisis del Problema”. En la figura 1.35 se presentan los parámetros que se deben modificar para la optimización de la red.
- 98. 63 Figura 1.35 Parámetrosque intervienen en la optimización 1.8.4.1. Ajuste de parámetros de ingeniería Una vez que se identifiquen los problemas, el siguiente paso es la modificación de parámetros físicos y lógicos de la red para solucionar los problemas anteriormente identificados. Los cambios deben realizarse de menor a mayor afectación a la red, siguiendo con este orden se detalla a continuación: ¾ Ajuste del TILT de las antenas. ¾ Ajuste del azimut de las antenas. ¾ Ajuste de la potencia de radiación de las antenas. ¾ Ajuste de la altura de las antenas. ¾ Ajuste de la posición de las antenas. ¾ Ajuste de la posición del eNB. ¾ Agregar nuevos sitios que no se encuentren en proceso de planificación. 1.8.4.2. Ajuste de las configuraciones de vecindades Además de los cambios que se realizan en la sección 1.8.4.1, se debe tener una correcta configuración de vecindades para que exista handover exitosos y así asegurar un buen desempeño de la red, logrando que el UE realice una reselección de celda priorizando una mejor señal de cobertura y de calidad. Esta correcta configuración también ayuda a resolver problemas de interferencia y de discontinuidad de cobertura.
- 99. 64 1.9. HERRAMIENTAS DEMEDICIÓN [38] [39] Para que se realicen las mediciones necesarias para la optimización de redes móviles, se debe cumplir con ciertos requerimientos tanto en hardware como en software. 1.9.1. HARDWARE El hardware que se utiliza debe servir para la recolección y análisis de datos, los mismos que se detallan a continuación. 1.9.1.1. Recolección de datos El esquema para la recolección de datos sigue el siguiente modelo descrito en la figura 1.36. Figura 1.36 Esquema para la recolección de datos La CNT EP no cuenta con el scanner, por lo cual no se lo considera en este Proyecto, como una herramienta de recolección de datos. 1.9.1.1.1. Computadora Es donde se van a conectar las distintas herramientas físicas que ayudan con la recolección de los datos, debe contar con las siguientes características: ¾ Procesador INTEL 1.8GHz Dual Core o superior. ¾ Memoria RAM de 2GB o superior. ¾ Disco duro de 10GB o superior. ¾ Puerto USB para conectar la licencia del programa que se va a utilizar.
- 100. 65 ¾ Puerto USBo Puerto Serial para conectar el GPS para la localización geográfica. ¾ Puerto USB, Puerto Serial o Puerto IEE1394 para conectar el scanner. ¾ Puerto USB, Puerto Serial, Slot PCI o Puerto Ethernet para conectar el móvil o módem. 1.9.1.1.2. GPS Con este dispositivo se tiene una ubicación geográfica del lugar donde se estén recolectando los datos y soporta los siguientes modelos: ¾ GARMIN GPS76. ¾ GlobalSat BU-353. 1.9.1.1.3. Módem El módem con el cual se realiza la recolección de datos, debe soportar LTE y puede ser uno de estos modelos: ¾ Huawei UE 2.0/3.0. ¾ Huawei B390 Card. ¾ Huawei B593s Card. ¾ Huawei E2701 Card. ¾ Huawei E398s Card. ¾ Huawei E392 Card. ¾ Huawei E397. ¾ Qualcomm MSM8260. ¾ Huawei E5776s-860A. ¾ Huawei U9202L-1. 1.9.1.2. Análisis de datos Para el análisis de datos se necesita una computadora con las siguientes características: ¾ Procesador INTEL Core i3 o superior. ¾ Memoria RAM de 2GB o superior. ¾ Disco duro de 10GB o superior. ¾ Puerto USB para conectar la licencia del programa que se va a utilizar.
- 101. 66 1.9.2. SOFTWARE 1.9.2.1. Recolecciónde datos [19] Para la recolección de datos se usa una computadora que debe cumplir con las siguientes características: ¾ Windows XP o superior. ¾ Windows Office 2003 o superior. ¾ Instalador del software para la recolección de datos que proporciona el proveedor (GENEX Probe). ¾ Licencia del software para la recolección de datos igualmente proporcionada por el proveedor. 1.9.2.2. Análisis de datos Para el análisis de los datos antes recolectados igualmente se usa una computadora, la cual debe cumplir con las siguientes características: ¾ Windows XP o superior. ¾ Instalador del software para el procesamiento de datos que proporciona el proveedor (GENEX Assistant). ¾ Licencia del software para el procesamiento de datos igualmente proporcionada por el proveedor. 1.9.2.3. Software para recolección de datos - GENEX Probe [16] [19] El software que se usa para la recolección de datos se llama GENEX Probe, y es usado para recolectar y grabar datos en tiempo real de la interfaz aire de redes como: GSM, GPRS, EDGE, WCDMA, HSPA, HSPA+, CDMA2000 1x, ED-VO, WiMAX y LTE. Por medio de este software se puede observar problemas de la red en tiempo real y con esto evaluar el desempeño de la red, los datos se guardan en mensajes (logs) para que en un futuro se pueden procesar en otro programa o volver a reproducirlos en el mismo Probe. Las principales características son las siguientes: ¾ Soporta distintos tipos de redes celulares. ¾ Soporta múltiples tipos de dispositivos: escáneres, GPS y móviles.
- 102. 67 ¾ Soporta múltiplesservicios de voz y datos. ¾ Permite visualizar geográficamente los datos medidos en la red. ¾ Muestra eventos clave de la red en tiempo real como handover, caída de llamadas, entre otros, durante el recorrido. ¾ Soporta visualización de mapas, mensajes y eventos de manera sincronizada, facilitando así la detección del lugar en donde se tengan problemas con la red. 1.9.2.4. Software para el análisis de datos – GENEX Assistant [17] El software para el análisis de datos se llama GENEX Assistant y es usado para procesar y analizar los datos recolectados de la interfaz aire con el software GENEX Probe. Este software posee un sistema de reportes, y soporta visualización de datos en diferentes formas de representación y en diferentes ventanas. Las principales características son las siguientes: ¾ Modo dual para procesar distintos tipos de redes. ¾ Combina análisis en downlink y en uplink. ¾ Decodificación de señalización de capa 3. ¾ Reportes con auto análisis. ¾ Filtrado de datos por parámetros específicos 1.9.2.5. Software M2000 Para obtener los datos en tiempo real del uso de la red desde el punto de vista de los usuarios, existe el software iManager M2000 Mobile Element Managament System, comúnmente llamado M2000. El programa M2000 posee otras funciones importantes como la de monitoreo y administración remota de eNBs, es decir con este programa también se puede realizar cambios lógicos en los elementos del EPS. Las principales características del software M2000 son las siguientes: ¾ Configuraciones, administración, información y filtrado de alarmas. ¾ Notificaciones remotas de alarmas.
- 103. 68 ¾ Sincronización, reconocimientoy limpieza de alarmas. ¾ Visualización de estadísticas y KPIs de la red. ¾ Filtrado de estadísticas. ¾ Administración y visualización del EPS. Este software se utiliza en otra área de la CNT EP, la cual se encarga exclusivamente de proveer las estadísticas en determinados periodos de tiempo, por lo que en este Proyecto las estadísticas que se necesiten desde el punto de vista del usuario se solicitan a esta área.
- 104. 69 CAPÍTULO II 2. ESTADOACTUAL DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP 2.1. HISTORIA DE LA CNT EN REDES MÓVILES [38] [39] [40] [41] A nivel mundial, las telecomunicaciones se desarrollaron gracias a la invención y despliegue del telégrafo. En el Ecuador, se tiene un primer paso hacia las telecomunicaciones en el gobierno de Gabriel García Moreno quién, mediante un convenio con la empresa norteamericana All American Cables and Radio (AACR), hace posible la instalación de un cable submarino para dar el servicio de telegrafía a nivel internacional, sin embargo, la primera transmisión de un mensaje telegráfico entre Quito y Guayaquil, se lo ejecuta el 9 de Julio de 1884, y es a partir de esta fecha que se decreta este día como “Día Nacional de las Telecomunicaciones” en el Ecuador. A finales del siglo XIX se forma la Dirección de Telégrafos como ente regulador de los servicios de telecomunicaciones. En 1900 se instala la primera central telefónica manual, y veinte años más tarde se realiza la primera operación inalámbrica entre las centrales de Quito y Guayaquil. Ya para el año de 1934 se cuenta con 7000 Km. de líneas telegráficas y telefónicas, 167 oficinas telegráficas, 114 oficinas telefónicas y 19 estaciones inalámbricas; es importante recalcar que los servicios de telefonía y telegrafía estaban bajo el mando de la empresa norteamericana All American Cables and Radio, y es en el año de 1943 bajo el gobierno de Carlos Arroyo del Río, que se crea la empresa pública Radio Internacional del Ecuador para normar los mencionados servicios de telefonía y telegrafía. Además, en este mismo año se decreta que los servicios de telecomunicaciones serían autónomos tanto financieramente como administrativamente y manejados por el Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones.
- 105. 70 En 1947 elgobierno firma un contrato con la empresa internacional Ericsson para la instalación de 2 plantas telefónicas para Quito y Guayaquil, y se crea la Empresa de Teléfonos Quito (ETQ) y la Empresa de Teléfonos Guayaquil (ETG), en los años 1949 y 1953 respectivamente. El ETQ tuvo una capacidad inicial de 3000 líneas y 1000 clientes. En 1958, la Empresa Radio, Telégrafos y Teléfonos del Ecuador (ERTTE) es creada gracias a la fusión de la Dirección de Telégrafos y la Empresa de Radio Internacional del Ecuador, sin embargo años más tarde (1963) se reestructura esta institución y cambia de nombre a Empresa Nacional de Telecomunicaciones (ENTEL); además se crea el primer Consejo Nacional de Telecomunicaciones para administrar y controlar los servicios de telecomunicaciones brindados por ENTEL, ETQ y ETG. Para 1970, se nacionaliza la empresa norteamericana All American Cables and Radio tomando el nombre de Cables y Radio del Estado (CRE); y un año más tarde el gobierno unifica todas las empresas estatales de telecomunicaciones (ENTEL, ETQ, ETG, y CRE) y crea dos compañías, una para la región norte y una para la región sur, llamadas Empresa de Telecomunicaciones Norte y Empresa de Telecomunicaciones Sur. En el año 1968 se crea una empresa de telecomunicaciones municipal encargada de brindar servicios de telefonía a la ciudad de Cuenca llamada ETAPA, sin embargo ésta se regía bajo las ordenanzas de la municipalidad de Cuenca, y no se la consideró para la fusión. El 16 de Octubre de 1972 mediante Decreto Supremo No. 1175 (Registro Oficial 167), se crea el Instituto Ecuatoriano de Telecomunicaciones (IETEL) como una entidad reguladora y único proveedor de servicios de telecomunicaciones. Esta entidad se mantuvo por 20 años, y en 1992 cambia de nombre a Empresa Estatal de Telecomunicaciones (EMETEL) y se le asigna únicamente la función de proveer los servicios de telecomunicaciones, y se crea la Superintendencia de Telecomunicaciones (SUPTEL) para la regulación y control. La telefonía móvil llega finalmente al Ecuador en el año de 1993, y se firma contratos hasta el 2008 con las compañías Bellsouth y Porta, para este entonces el Estado no creía rentable este servicio, por lo que siguió enfocándose en la telefonía
- 106. 71 fija, telefonía pública,internet, servicios portadores29 y de valor agregado30 . En los años 2004 y 2011 estas compañías cambian su nombre comercial por Movistar y Claro respectivamente. En 1995 se crea el Consejo Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL) para la regulación de las telecomunicaciones, y la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones (SENATEL) para que ejecute las resoluciones emitidas por el CONATEL, quedando así la SUPTEL únicamente como una institución de control técnico. Además, en éste gobierno que se empieza con la privatización de las empresas públicas por lo que a partir de 1996, EMETEL pasa a formar parte de una sociedad anónima denominada EMETEL S.A., misma entidad que un año más tarde se divide en dos empresas operadoras, ANDINATEL S.A para la región Norte y PACIFICTEL S.A. para la región Sur; todas las acciones de estas empresas privadas pertenecían al Fondo de Solidaridad entidad estatal que recibía los recursos provenientes de las empresas privatizadas y los redirigía a los sectores marginales y pensiones jubilares. De estas dos empresas, la que mayor rentabilidad proporcionó fue ANDINATEL S.A. brindando servicios de telefonía fija, internet, y telefonía pública. Es en el año 2003, entra en funcionamiento la primera empresa ecuatoriana que brindaría un servicio de telefonía móvil a través de la Compañía de Telecomunicaciones Móviles del Ecuador S.A. (TELECSA S.A.) conocida comercialmente como ALEGRO PCS; con el fin de brindar un buen servicio y ser fuertes competidores con las empresas privadas se establecieron las siguientes características técnicas: la tecnología empleada era CDMA 1x, operación en la banda de 1900 MHz, tiene cobertura en 13 provincias con alrededor de 200 estaciones de radio bases (RBS). En la tabla 2.1 se puede observar la comparación entre las 3 operadoras de telefonía existentes, al año 2003. 29 Servicios Portadores: Son los servicios de telecomunicaciones que proporcionan la capacidad necesaria para la transmisión de señales entre puntos de terminación definidos en la red. Se pueden presentar bajo dos modalidades: redes conmutadas y no conmutadas integradas por medios físicos, ópticos y electromagnéticos. 30 Servicios de Valor Agregado: Son aquellos que utilizan servicios finales proporcionados por un concesionario, para prestar a sus abonados servicios que transforman el contenido de la información transmitida. Utilizan la tecnología y la infraestructura existente de los servicios portadores y finales.
- 107. 72 Tabla 2.1 Comparaciónentre Operadoras Móviles al 2003 PORTA BELLSOUTH ALEGRO PCS Tecnología TDMA en migración a GSM TDMA / CDMA en migración a GSM CDMA 1x Banda de Frecuencia 850 MHz 850 MHz 1900 MHz Número de RBS 700 RBS 500 RBS 200 RBS Número de Usuarios 2.6 millones 1.4 millones 150,000 En el 2005 se pretendía la instalación de más radio bases CDMA 1x para soportar los servicios de voz, y se contaba con 15 radio bases a nivel nacional con tecnología CDMA 1X EVDO para el servicio de datos de banda ancha; además se analizaba la posible migración a la tecnología GSM, con proyección a WCDMA. En el 2008, debido a la crisis económica que atravesaba la empresa PACIFICTEL S.A. se realiza la fusión con ANDINATEL S.A., y pasan a formar parte de la Corporación Nacional de Telecomunicaciones S.A. (CNT S.A.). En el 2009 se crea el Ministerio de Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información para que sea el único ente regulador de los servicios de telecomunicaciones. El 14 de enero del 2010, CNT S.A. pasa a ser empresa pública bajo el nombre de Corporación Nacional de Telecomunicaciones Empresa Pública (CNT EP), y es en este mismo año que TELECSA S.A., al tener una desventaja de 10 años con respecto a las otras operadoras móviles, no contaba con el suficiente número de usuarios como para cubrir, recuperar lo invertido y realizar mejoras tecnológicas, por lo que en el 2010 es absorbido por CNT EP; es a partir de este año que se pretendía llegar a una convergencia tecnológica, y ofrecer al usuario final un servicio de telefonía móvil de calidad y al alcance. En la actualidad la CNT EP es la única operadora del país que cuenta con la implementación de la tecnología 4G LTE, y ha aumentado significativamente el número de usuarios. Después de un breve resumen sobre la historia de las telecomunicaciones en el Ecuador, se puede apreciar que no se han desarrollado de acuerdo a lo esperado
- 108. 73 debido a losdiferentes intereses políticos de cada gobierno. La estabilidad y evolución de un servicio de telefonía móvil, llega a partir del año 2010 en el que bajo una misma marca comercial (CNT EP) se brinda un servicio de calidad al usuario final. 2.2. RED 4G LTE DE LA CNT EP A continuación se detallan las características de la red 4G LTE implementada por la CNT EP, estas características en conjunto logran cumplir con las principales metas que se han trazado y se apegan a modelos de otras redes exitosas implementadas a nivel internacional. 2.2.1. DISTRIBUCIÓN DEL ESPECTRO Esta red cumple con un sistema de multiplexación FDD distribuida en la banda 4, a esta banda se la conoce como AWS31 . La distribución de la banda AWS se detalla en la figura 2.1 en la cual las frecuencias para uplink van desde 1710 a 1730 MHz, estos son los bloques A, B, C y D; y para downlink se utilizan los bloques A’, B’, C’ y D’ que comprenden las frecuencias de 2110 a 2130 MHz. Se utiliza para uplink la frecuencia de 1720 MHz y para downlink la de 2120 MHz obtenido un ancho de banda de 20 MHz. Figura 2.1 Asignación de la banda AWS para la CNT EP Para un futuro se espera implementar el servicio LTE en una banda dedicada exclusivamente a zonas suburbanas y rurales. 31 Advanced Wireless Service (AWS): Es el nombre que toma la banda 4 que opera a frecuencias del orden de microondas, de 1710 a 1755 MHz en uplink y de 2150 a 2162 MHz en downlink; se usa en Estados Unidos, Canadá, México, Chile, Ecuador entre otros.
- 109. 74 2.2.2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Unade las principales características técnicas es el uso de un sistema de 2 antenas transmisoras y 2 receptoras, es decir se usa un sistema MIMO 2x2. Las antenas que se utilizan están dedicadas para trabajar en las frecuencias de 1710 a 2200 MHz, los modelos de las antenas son: la A19451811 y la ADU451819. Los patrones de radiación se muestran en las figuras 2.2 y 2.3 y las especificaciones técnicas de las antenas se encuentran en el ANEXO B. Figura 2.2 Diagrama de radiación del modelo A19451811 Figura 2.3 Diagrama de radiación del modelo ADU451819 2.2.3. EXPANSIÓN DE LA RED La red LTE de la CNT EP inicia en la ciudad de Quito, en la zona del edificio Vivaldi ubicado en la Av. Amazonas (frente al CCI), en este punto comienza la expansión de la red 4G LTE dando una mayor prioridad a lugares donde existen usuarios con mayor consumo de datos móviles; al mismo tiempo que inicia la expansión en Quito (aproximadamente 46 sitios), se comienza a implementar la red 4G en la ciudad de
- 110. 75 Guayaquil. El objetivode la implementación de la red LTE, en las ciudades de Quito y Guayaquil, es brindar cobertura a lugares específicos como hotspot32 . Luego de cuatro meses de haber iniciado la implementación de la red 4G LTE de la CNT EP, se sigue con el mismo criterio de dar servicio a lugares con gran demanda de tráfico, siendo las provincias que cumplen con este criterio: Santo Domingo de los Tsáchilas, Tungurahua y Manabí; específicamente las ciudades de Santo Domingo de los Colorados, Ambato, Portoviejo y Manta. En la actualidad, la red 4G se está implementando en las ciudades de Salinas, Pasaje, Machala y Milagro; y se encuentra en una fase de expansión en las ciudades que ya cuentan con el servicio, con un aproximado de 12 sitios para Quito, 15 sitios para Santo Domingo de los Colorados y 27 sitios para Ambato. En un futuro se realizará la implementación de la red en las ciudades de Lago Agrio, Puyo, Tena, Ibarra, Tulcán y toda la parte sur del país. A la fecha, la red 4G LTE de la CNT EP tiene 592 sitios en funcionamiento. En las figuras 2.4, 2.5 y 2.6 se observan las coberturas en las ciudades de: Quito, Santo Domingo de los Colorados y Ambato respectivamente. Figura 2.4 Cobertura de la red en Quito 32 Hotspot: Son zonas de alta demanda de tráfico, y que por tanto el dimensionamiento de su cobertura está condicionado a cubrir esta demanda por parte de un punto de acceso o varios.
- 111. 76 Figura 2.5 Coberturade la red en Santo Domingo de los Colorados Figura 2.6 Cobertura de la red en Ambato 2.3. CLÚSTER 5 Este Proyecto se realiza sobre el clúster 5, el cual se encuentra ubicado en el centro norte de Quito y delimitado de sur a norte desde la Av. Ignacio de Veintimilla hasta la Av. Naciones Unidas y de oeste a este desde la Av. 10 de Agosto hasta la Av. 6 de Diciembre.
- 112. 77 2.3.1. DELIMITACIONES GEOGRÁFICAS Elclúster 5 cuenta con 8.76 km de perímetro, dentro del mismo se presentan elevaciones y depresiones acorde con la geografía irregular de la ciudad de Quito. En la figura 2.7 se detalla el perfil de elevación en sentido sur-norte, se observa una disminución de altura del perfil de elevación de hasta 30 m. aproximadamente por el sector La Carolina; se tiene una altura máxima de 2795 m.s.n.m. correspondiente al sector de la Av. Ignacio de Veintimilla y una altura mínima de 2764 m.s.n.m. correspondiente al parque La Carolina. Figura 2.7 Perfil de elevación sentido Sur-Norte Así mismo en la figura 2.8 se observa el perfil de elevación en sentido oeste-este en el cual se tiene una tendencia de disminución de altura, con un valor máximo de 2802 m.s.n.m. y mínimo de 2773 m.s.n.m. Figura 2.8 Perfil de elevación sentido Oeste-Este 2.3.2. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS Entre las principales características del clúster 5 que deben ser tomadas en cuenta para el proceso de optimización son:
- 113. 78 ¾ Una grandensidad de usuarios, ya que dentro de estos límites se tienen lugares comerciales como: Centro Comercial Multicentro, Mall El Jardín, Centro Comercial Iñaquito, Centro Comercial Caracol, Centro Comercial El Unicornio, Supercines y Plaza Megamaxi. Se tiene zonas de esparcimiento como: la Plaza Foch y zona de la Av. De los Shyris. Finalmente también se encuentran ubicadas algunas sucursales bancarias importantes: Banco Pichincha, Produbanco, Bolivariano, Banco Ecuatoriano de la Vivienda, entre otros. ¾ Es un sector en el cual también se tiene los principales edificios de la CNT EP: edificio Mariscal, Zeta, Droira, Doral, CAE y Vivaldi; algunas entidades pertenecientes al estado como: Canal Ecuador, MAGAP, Ministerio de Educación, BIESS, EEQ, EMAP, entre otros. Por lo cual es un sector con una gran demanda en la calidad de la red. ¾ Este clúster abarca una variedad de edificaciones de alturas considerables, esto significa que son áreas con grandes obstrucciones. ¾ Presenta áreas con un perfil topográfico alto como son: sector Av. Cristóbal Colón, sector Av. Naciones Unidas, sector Mariscal Sucre y sector Av. Mariana de Jesús. ¾ Así mismo se puede determinar áreas bajas como: sector del parque La Carolina y Batan Alto. ¾ Dentro del clúster el eNB con mayor altitud es TRIBUNAL SUPREMO con 47.8 m. y el eNB con menor altitud es IÑAQUITO con 26 m. 2.3.3. PRESENTACIÓN DE LOS PRINCIPALES KPIS Para poder medir la calidad de la red la CNT EP junto con el proveedor establecen los principales KPIs, que se deben tener en cuenta al momento de presentar informes del estado de la red; las categorías de KPIs que definirán el buen o mal estado de la red son: accesibilidad, retenibilidad y movilidad. Dentro de estas categorías se encuentran los KPIs ya mencionados en el capítulo I sección 1.7. Los umbrales permitidos de estos KPIs son establecidos con el proveedor antes de poder realizar informes del estado de la red, en este caso específico los valores umbrales de los KPIs que se usan se detallan en la tabla 2.2.
- 114. 79 Tabla 2.2 Umbralesestablecidos para los principales KPIs KPI Umbral RRC Setup Success Rate ≥ 95 % ERAB Setup Success Rate ≥ 95 % Service Drop Rate ≤ 4 % INTRA_FREQ HO Out Success Rate ≥ 95 % INTER_RAT HO Out Success Rate ≥ 90 %
- 115. 80 CAPÍTULO III 3. ANÁLISISDEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP Como se indicó en el Capítulo I, para llevar a cabo un proceso de optimización se deben considerar diferentes aspectos. En este capítulo se realiza un procedimiento general para la Optimización de la Red Comercial 4G LTE de la CNT EP, y tomando como base este procedimiento se ejecuta el respectivo análisis para la optimización del clúster 5 de la CNT EP. 3.1. PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP. Para la optimización de una zona es imprescindible conocer los límites geográficos de la misma, parámetros iniciales de los eNBs involucrados y operatividad de los mismos, se debe verificar además el hardware y software a utilizar en la recolección y procesamiento de la información, y la delimitación de los parámetros a analizar. No se debe dejar de lado la parte logística de una optimización en la que se debe considerar el cronograma de recorridos, recursos físicos y humanos, generación de OT y aprobación de los cambios de la red. En el procedimiento general para la optimización de la red comercial 4G LTE de la CNT EP, se tiene una guía tanto de los procesos administrativos como de los técnicos; en el capítulo I se presentan los diferentes aspectos que se consideran al momento de optimizar una red, sin embargo para llevar un procedimiento de optimización unificado se debe tomar en cuenta las bases teóricas y lo experimentado en el trabajo de campo, por lo tanto para el procedimiento general de optimización de la Red Comercial 4G LTE de la CNT EP se consideran cinco pasos importantes: verificación inicial, recolección de datos, procesamiento de la
- 116. 81 información, propuesta ygeneración de OT (orden de trabajo), y ejecución de cambios. Este procedimiento se lo muestra en la figura 3.1. INICIO Verificación Inicial Recolección de Datos Procesamiento de la información Propuesta y Generación de OT Ejecución de cambios Cumple con los umbrales establecidos? FIN SÍ NO 1. Delimitación del Clúster. 2. Determinación de rutas. 1. Hardware y software a utilizar en el procesamiento de la información. 2. Ruta obtenida por GPS. 3. Zonas de exclusión. 4. Análsis de cobertura -RSRP. 5. Análisis de calidad – SINR. 6. Análisis de servidores PCI. 7. Eventos. 8. Vecindades. 9. Cumplimiento de KPIs. 10. Puntos Estáticos 1 2 3 4 5 1. Cambios físicos. 2. Cambios Lógicos. 3. Solicitud de cambios al área encargada. 4. Generación de la OT 1. Determinación de los sitios implicados y parámetros iniciales. 2. Hardware y software a utilizar en el Drive Test. 3. Calendarización de recorridos. 4. Recursos físicos y humanos. Figura 3.1 Flujograma del Procedimiento General para la Optimización de la Red Comercial 4G LTE de la CNT EP En el flujograma se puede visualizar el orden del proceso de optimización y los requisitos que se debe cumplir en cada subproceso. Dentro de los dos primeros pasos se delimita las condiciones iniciales del clúster, rutas a seguir y herramientas a utilizar; el tercer paso es el más importante dentro de este proceso, es donde se realiza el procesamiento de la información recolectada y se presenta un primer criterio del desempeño de la red. Si la red mantiene buenos niveles de cobertura, calidad y cumple con los umbrales de desempeño de KPIs, no se necesita una optimización en la red; caso contrario, después del análisis de la información se verifica que los niveles de cobertura, calidad y desempeños de KPIs están por debajo de los umbrales establecidos, se procede a realizar una propuesta de
- 117. 82 cambios físicos yde parámetros lógicos, junto con la respectiva OT. Esta OT se la genera una vez que se haya emitido la aprobación de los cambios sugeridos. Se ejecuta el paso 5, donde se realiza la implementación para la optimización de la red, y nuevamente se retorna al paso 2 en donde se ejecuta la recolección de datos, seguida del procesamiento de la información, y en donde se va a establecer si con los cambios realizados se cumplió con los umbrales establecidos de cobertura, calidad y KPIs. Nuevamente, si cumple con dichos umbrales finaliza el proceso de optimización, pero si todavía no se consigue con el cumplimiento de las mismas se debe continuar con los pasos 4 y 5. Un proceso de optimización sigue patrones cíclicos, en donde constantemente se debe tomar mediciones y comprobar el funcionamiento óptimo de la red. A continuación se detallan los 5 pasos para la optimización de la red 4G LTE de la CNT EP y sus respectivos subprocesos. 3.1.1. VERIFICACIÓN INICIAL En la verificación inicial se debe tener en consideración todo lo correspondiente a la delimitación del área a analizar, consideraciones geográficas, características de eNB. 3.1.1.1. Delimitación del Clúster: Muchas veces los requerimientos de optimización pueden regir sobre un eNB, ruta, barrio, ciudad, provincia o sobre una región entera. Para cualquiera de estos casos el procedimiento es el mismo, pero es indispensable conocer los límites del área en la cual se va a realizar el análisis para la optimización. Una vez establecidos dichos límites, se debe trabajar con un software donde se pueda ubicar el sector solicitado, en este caso se utiliza el software Google Earth, pero la selección de la aplicación depende de la preferencia del usuario.
- 118. 83 Cuando está definidoel clúster a optimizar se requiere establecer las edificaciones en las que se realizan pruebas estáticas, por lo general las edificaciones escogidas son las que tienen mayor afluencia de gente o las solicitadas para optimizar el servicio; por ejemplo centros comerciales, centros de atención al cliente, bancos, etc. 3.1.1.2. Determinación de rutas Para finalizar, la persona encarga de realizar el análisis debe hacer un bosquejo de la ruta a seguir para la toma de mediciones. Es importante que la descripción de las rutas se las realice antes de la recolección de información, puesto que al momento de empezar el recorrido no se debe pasar por una misma calle más de una vez para evitar un sobrelapamiento de datos, por esto se debe conocer previamente las señalizaciones de tránsito (doble vía, una vía, calle sin salida, permitido virar en U, etc.). La interfaz aire no sigue patrones determinísticos debido a que es dependiente del ambiente, pudiendo éste variar de un momento a otro, es por esto que un sobrelapamiento de datos ocasiona confusión al momento de ser analizados ya que se tiene más de un dato original. Se recomienda que en la planificación de la ruta a seguir se subdivida al clúster en zonas, y estas a su vez en sectores, y así sucesivamente, o simplemente trazar una única ruta a lo largo del clúster. Este tipo de planificación va a depender de las preferencias de la persona encargada de realizar el análisis. Una vez realizada la verificación inicial se puede continuar con el segundo paso del proceso que consiste en la recolección de datos. 3.1.2. RECOLECCIÓN DE DATOS. La recolección de datos comprende todo el subproceso para la realización del drive test, desde la determinación del hardware y software a utilizar hasta la toma de medidas. A continuación se detalla el mismo.
- 119. 84 3.1.2.1. Determinación delos sitios implicados y parámetros iniciales Se debe determinar cuántos y cuáles eNB se encuentran en el clúster y están en funcionamiento; cuando un eNB no se encuentra en funcionamiento no se puede ejecutar ninguna acción sobre el mismo hasta que nuevamente se encuentre operativo. Es necesario tener la información que contenga los parámetros iniciales de los eNB, esta base de datos es entregada por el proveedor y actualizada cada semana, la misma debe contener: el nombre del eNB, número de celdas de cada eNB y su correspondiente nombre, PCI, coordenadas geográficas del eNB (latitud y longitud), altura del sitio, tipo de antena, valores de azimut, TILT mecánico, TILT eléctrico, y potencia de transmisión. Puede existir el caso en que una o varias celdas de un eNB no se encuentren direccionando al área correspondiente del clúster, es decir, se encuentran en el borde o fuera del mismo. Estas celdas deben ser descartadas para el análisis de la información. En la figura 3.2, se observa un ejemplo de lo mencionado anteriormente, donde las celdas 2 y 3 del eNB PI_UIO_MULTICENTRO están apuntando al clúster, mientras que la celda 1 se encuentra fuera del mismo, por lo tanto, se la excluye para un futuro análisis. Figura 3.2 Ejemplo celdas excluidas 2 3
- 120. 85 3.1.2.2. Hardware ysoftware a utilizar en el Drive Test Se debe cumplir con las características de hardware y software especificadas en el capítulo I en la sección 1.8, para que al realizar el drive test, no se tenga inconvenientes con los equipos ni con el programa. 3.1.2.3. Calendarización de recorridos Para la elaboración del cronograma de actividades se tiene en consideración horarios de preferencia matutinos y fuera de una hora pico, con esto se evita estancamientos vehiculares, variaciones climáticas, reparaciones de calles, cierre de vías, etc.; además si al clúster se lo divide por zonas, se debe escoger días contiguos para la realización del drive test. Una vez realizada la calendarización, se debe enviar y solicitar al jefe inmediato para la asignación los recursos físicos y humanos necesarios para las pruebas de campo. 3.1.2.4. Recursos físicos y humanos Cuando se realiza mediciones de campo, es necesario tener a disposición un medio de transporte, para lo cual se solicita al área correspondiente un vehículo de la institución para que sea utilizada en el horario establecido en la calendarización de los recorridos, además de la colaboración de un conductor asignado. El número de personas designadas para realizar el drive test depende de la organización entre todo el equipo. Finalmente se realiza la recolección de la información durante el tiempo establecido, y una vez que se culminen las pruebas se continúa con el tercer paso del proceso que es el procesamiento de la información. 3.1.3. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN Es el paso más importante de todo el proceso de optimización, puesto que se realiza el análisis de toda la información recolectada en el drive test, se realizan comparaciones con los valores iniciales y se observa el estado de la red 4G LTE.
- 121. 86 Los umbrales utilizadospara determinar buenos niveles de cobertura, calidad y cumplimiento de KPIs se los presenta en las tablas 1.5, 1.7, y 2.2 respectivamente. 3.1.3.1. Hardware y software a utilizar en el procesamiento de la información El hardware y software a utilizar para el procesamiento de la información se especifica a detalle en el capítulo I sección 1.8. Después de haber definido el hardware y software, y verificar que cumpla con todos los requerimientos para el procesamiento de datos se procede con el análisis para la optimización del clúster. 3.1.3.2. Ruta obtenida por GPS A partir de este punto para el análisis y procesamiento de la información se utiliza el software GENEX Assistant. Se obtiene el plot de la ruta obtenida por el GPS, y al comparar esta información con la originalmente trazada en el subproceso de determinación de rutas, se debe tener similitud entre ambas, con el fin de verificar que se han cubierto todas las calles del clúster a optimizar. En el caso de que existan variantes es importante determinar si se han tomado datos en zonas de exclusión para descartarlas del análisis. 3.1.3.3. Zonas de exclusión Se denomina zonas de exclusión a todas aquellas zonas que no pertenecen al clúster pero que se recolectó datos en el drive test, debido a que las calles pertenecientes a estas zonas permitían que se cumpla con los requisitos para el trazo de una ruta (no pasar por una misma calle más de una vez). Estas zonas no son tomadas en cuenta para el análisis. 3.1.3.4. Tecnología Con este aspecto, el analista visualiza si existe cambios de tecnología celular (LTE a WCDMA) y el porcentaje de presencia del mismo. Este análisis da una idea general de los eventos en el clúster.
- 122. 87 3.1.3.5. Análisis decobertura - RSRP Al momento de analizar los niveles de RSRP en el clúster se debe tomar en consideración dos aspectos importantes, los niveles de RSRP que representa un mapa geo localizado donde se muestran las manchas de cobertura de cada zona del clúster, y un histograma en donde se visualiza de una manera porcentual los niveles de cobertura y calidad. En el caso de existir niveles de cobertura malos, se debe proceder a analizar los niveles de calidad. 3.1.3.6. Análisis de calidad - SINR El procedimiento para el análisis de calidad es similar al de cobertura. Se debe verificar qué áreas dentro del clúster tienen niveles malos de SINR, y comparar dichas áreas con las figuras de niveles de RSRP, es decir, se debe revisar las manchas de cobertura y calidad para definir las áreas con problemas. Todos los parámetros son dependientes del otro, por lo que se procede a enlistar los casos más comunes que podrían presentarse en el análisis entre cobertura y calidad. ¾ Caso 1: Cuando los niveles de RSRP son mayores a -110 dBm, y los valores de SINR son mayores a 0 dB, significa que no se tiene inconvenientes de cobertura ni calidad en el área determinada, por lo tanto no se toma ninguna acción. Se procede a analizar los otros parámetros que intervienen en el proceso de optimización. ¾ Caso 2: Cuando en un área determinada los niveles de RSRP son mayores a -110 dBm, y los niveles de SINR son menores a 0 dB, representa problemas de interferencia. Esto se lo puede solucionar mediante el control de la celda del eNB implicado; se debe verificar además los servidores PCI que están predominando en dicha área. ¾ Caso 3: Cuando en un área determinada los niveles de RSRP son menores a -110 dBm, y los niveles de SINR están en el rango de 0 a 6 dB; este caso ocurre cuando el UE se conecta a servidores PCIs lejanos, que tienen como objetivo cubrir un área distinta. Este caso no es muy común ya que por lo
- 123. 88 general si haymala cobertura se refleja automáticamente una mala calidad. Se continúa con el análisis de los otros parámetros. ¾ Caso 4: Cuando en un área determinada los niveles de RSRP son menores a -110 dBm, y los niveles de SINR son menores a 0 dB, significa que los niveles de cobertura son tan bajos que producen accesos fallidos de llamada y/o caída de sesiones. Este problema se puede solucionar revisando las configuraciones de cobertura de las celdas que se encuentran en el área analizada. La relación entre cobertura y calidad es unidireccional, ya que una mala cobertura conlleva a tener bajos niveles de calidad, sin embargo bajos niveles de calidad no representa una mala cobertura. El siguiente paso es analizar los mejores servidores PCI. 3.1.3.7. Análisis de servidores PCI Identifica a que celda el móvil se está conectando, y con esto se verifica la presencia de malas definiciones de celdas por la existencia de PCIs externos que se configuran como “mejores servidores”, los cuales pueden ocasionar mala calidad. Se debe obtener la figura de mejor servidor PCI donde se visualiza a cada servidor y el respectivo sector donde está radiando su señal; con esta figura se puede distinguir la posición de las celdas externas al clúster. Adicional se debe obtener el histograma, en el cuál se visualiza todas las celdas a las que se está conectando el móvil y el porcentaje que representan. Se debe realizar una tabla con todos los PCIs externos al clúster, y junto con el análisis de RSRP y SINR determinar los posibles cambios que se debe ejecutar sobre determinada celda. 3.1.3.8. Eventos Cuando se finaliza el análisis de cobertura, calidad y mejores servidores PCI se tiene una idea general sobre los posibles cambios a ejecutar, sin embargo se necesita de la revisión de los eventos ocurridos en la red dentro del clúster, los
- 124. 89 cuales no interrumpencon la operación normal de la misma pero si son causantes de que baje su desempeño. Estos eventos por lo general se presentan cuando han existido fallas de cobertura, calidad, o cuando no existe una configuración adecuada de vecindades. El software GENEX Assistant facilita la adquisición de los datos de dichos eventos, ya que muestra únicamente los que se han presentado durante el subproceso de toma de mediciones. 3.1.3.9. Throughput Downlink y Uplink. Este parámetro mide la velocidad de carga y descarga de archivos en la capa RLC. Se debe utilizar un servicio de FTP para la toma de mediciones, y al momento del análisis se debe obtener una figura de línea continua. En la toma de datos es importante ver los valores máximos y los promedios tanto de DL como de UL, para verificar el cumplimiento de umbrales descritos en el capítulo I sección 1.4. 3.1.3.10. Vecindades El UE debe realizar handover exitosos, en este caso específico se revisa los cambios entre celdas de igual frecuencia de portadora (Intra-Frequency Handover). Para la revisión de vecindades es necesario detallar los siguientes términos que se presentan en el programa GENEX Probe: ¾ SERVING: Es el PCI al cual el UE está conectado. ¾ LISTED: Son los PCIs vecinos que detecta el UE. ¾ DETECTED: Son los PCIs interferentes que detecta el UE. Figura 3.3 Vecindades en GENEX Probe
- 125. 90 Un servidor escuchaPCIs vecinos, y detecta PCIs que interfieren con la comunicación entre éste y el UE. Si el programa de recolección de datos refleja un PCI como LISTED, significa que está configurado como vecindad del servidor. Esto se lo puede visualizar en la figura 3.3. Si el programa detecta como LISTED y DETECTED a un mismo PCI, significa que ese PCI no está formando una vecindad con el servidor, si éste PCI es lejano u ocurre en un corto periodo de tiempo se debe descartar, caso contrario no se tiene configurada la vecindad y se debe pasar por otro filtro. Esto se puede observar en la figura 3.3 en donde el PCI 89 se presenta como LISTED y DETECTED, siendo el servidor principal el PCI 62. El siguiente filtro es revisar las configuraciones de vecindades dentro de la interfaz de cada PCI, esto se logra con el programa M2000. Se compara los resultados del M2000 con los resultados del programa GENEX Probe. Si se encuentra la vecindad configurada en el M2000 entonces se concluye que existe esa vecindad, caso contrario se realiza una OT para su posterior creación. 3.1.3.11. Cumplimiento de KPIs Se debe verificar el cumplimiento de KPIs mediante dos métodos diferentes, el primero es mediante la información obtenida en las pruebas de drive test, las cuales reflejan datos estadísticos que el UE obtiene de la red; el segundo método consiste en obtener los datos mediante el software M2000, el cual permite obtener información de todos los usuarios que se conectan a la red. Se debe comparar los datos obtenidos en los dos métodos y verificar el cumplimiento de los umbrales establecidos. Estos umbrales se encuentran detallados en tabla 2.2. 3.1.3.12. Puntos Estáticos Se analiza los puntos estáticos escogidos en la delimitación del clúster, con el fin de visualizar el comportamiento de la red en edificaciones; este análisis es complementario al drive test pero no indispensable.
- 126. 91 3.1.4. PROPUESTA YGENERACIÓN DE UNA ORDEN DE TRABAJO 3.1.4.1. Cambios físicos Los cambios físicos en la red son los primeros que se deben realizar para solucionar los problemas que se han encontrado en el análisis de los datos recolectados y deben seguir un orden específico. Los cambios que se deben realizar, en orden de menor a mayor afectación son los siguientes: ¾ Cambio de TILT eléctrico: Representa un cambio no muy drástico en el patrón de radiación de la antena, se lo puede realizar remotamente con comandos en la interfaz de cada eNB o de manera física en la estación. ¾ Cambio de TILT mecánico: Representa un cambio considerable en el patrón de radiación de la antena y se lo realiza de manera física en el eNB. ¾ Cambio de Azimut: Este cambio es el de mayor afectación, representa un movimiento en la cobertura de la celda para controlar interferencia, y se lo realiza de manera física en la estación. 3.1.4.2. Cambios lógicos Los cambios lógicos deben realizarse después de los cambios físicos, a excepción de la potencia que se debe considerar luego de un movimiento de TILT mecánico y antes de un movimiento de azimut. Los cambios lógicos son cambios en las configuraciones de las celdas de los eNBs. ¾ Cambio de Potencia: Es el cambio de la potencia de transmisión de una determina celda para controlar cobertura. ¾ Cambio de configuraciones de Umbrales: Este cambio es el último a realizarse, se lo ejecuta cuando ninguno de los cambios nombrados anteriormente mejora el funcionamiento de la red, o cuando se necesite cumplir con requerimientos específicos de la CNT EP. Con esto se modifican los umbrales de los eventos (handovers entre iguales frecuencias, handovers entre diferentes tecnologías, retenibilidad, etc.)
- 127. 92 3.1.4.3. Solicitud decambios al área encargada Cuando se tenga el informe de todos los parámetros analizados junto con la lista de los cambios a realizarse ya sean físicos o lógicos se debe presentar a la jefatura inmediata del área de optimización de la CNT EP, los cambios que se proponen deben ser aprobados por esta área para poder continuar con el proceso. 3.1.4.4. Generación de la Orden de Trabajo Una vez que los cambios se encuentran aprobados en el área de optimización, se genera una OT para informar al proveedor. Esta OT es un documento de Excel, en la que se detalla el trabajo a realizar, los comandos (TILT eléctrico, parámetros lógicos) a ejecutarse, las fechas de implementación de cambios, y los responsables del área de la CNT EP. Finalmente la OT se envía por correo al proveedor y se espera la respuesta de los mismos con la confirmación del trabajo realizado o las observaciones que sean necesarias. 3.1.5. EJECUCIÓN DE CAMBIOS Con la confirmación de la ejecución de los cambios, se realiza nuevamente el paso 2: Recolección de Datos. Se continua con este lazo hasta que se cumplan con los umbrales establecidos, momento en el cual se procede a dar por finalizado el proceso de optimización. A continuación se procede con el primer análisis del clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP, siguiendo el lineamiento del procedimiento de optimización descrito. 3.2. MEDICIONES INICIALES DEL CLUSTER 5. 3.2.1. VERIFICACIÓN INICIAL 3.2.1.1. Delimitación del clúster En la figura 3.4 se puede apreciar el clúster 5, sobre el cual se va a realizar el proceso de optimización.
- 128. 93 Figura 3.4 Delimitacióndel Clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP Además se realiza pruebas estáticas en las edificaciones más significativas ubicadas dentro del Clúster 5, las cuales son: Centro Comercial Multicentro, Mall el Jardín, Centro Comercial Caracol y Centro Comercial Iñaquito. En la tabla 3.1 se presenta la ubicación de las mencionadas edificaciones. Tabla 3.1 Ubicación Puntos Estáticos No. PUNTO ESTATICO COORDENADAS MEJOR SERVIDOR PCI LON LAT P1 Centro Comercial Multicentro 78°29'5.65"W 0°11'57.26"S PI_UIO_MULTICENTRO_3 89 P2 Mall el Jardín 78°29'14.89"W 0°11'20.59"S PI_UIO_RUMIPAMBA_1 69 P3 Centro Comercial Caracol 78°29'9.58"W 0°10'34.42"S PI_UIO_VIVALDI_1 0 P4 Centro Comercial Iñaquito 78°29'6.28"W 0°10'38.93"S PI_UIO_VIVALDI_1 0 3.2.1.2. Determinación de rutas Para la realización de los recorridos se divide al clúster en 3 zonas: zona A, zona B, y zona C. La división de las mismas se muestra en la figura 3.5.
- 129. 94 Figura 3.5 Divisióndel clúster 5 por zonas Además cada zona se divide en sectores para una mayor facilidad en la recolección de datos, ya en el procesamiento de la información se unifican las rutas y se presentan soluciones para cada una de las zonas. La distribución de las rutas de cada zona se detalla a continuación; el orden del recorrido a seguir es: rojo, amarillo, negro, celeste, y azul. 3.2.1.2.1. Zona A La Zona A se divide en dos sectores, y cada sector se subdivide en 3 rutas. Esta zona está delimitada de Norte a Sur por la Av. Eloy Alfaro y Av. República e Ignacio de Veintimilla, y de Oeste a Este por la Av. 10 de Agosto y Av. 6 de Diciembre. La distribución de la Zona A se muestra en las figuras 3.6 hasta la 3.10.
- 130. 95 Figura 3.6 ZonaA Figura 3.7 Sector 1A NS (Eloy Alfaro – Veintimilla) y OE (10 de Agosto – Amazonas) Figura 3.8 a) Ruta 1A–1, b) Ruta 1A-2, y c) Ruta 1A-3
- 131. 96 Figura 3.9 Sector2A NS (Eloy Alfaro – Veintimilla) y OE (Amazonas – 6 de Diciembre) Figura 3.10 a) Ruta 2A-1, b) Ruta 2A-2, y c) Ruta 2A-3 3.2.1.2.2. Zona B La Zona B se divide en dos sectores, con una ruta cada uno. Esta zona está delimitada de Norte a Sur por la Av. Naciones Unidas y Av. Eloy Alfaro, y de Oeste a Este por la Av. 10 de Agosto y Av. Amazonas. La distribución de la Zona B se muestra en las figuras 3.11 hasta la 3.13.
- 132. 97 Figura 3.11 ZonaB Figura 3.12 a) Sector 1B NS (República – Eloy Alfaro) y OE (10 de Agosto – Amazonas), b) Ruta 1B-1
- 133. 98 Figura 3.13 a)Sector 2B NS (NNUU – República) y OE (10 de Agosto – Amazonas), b) Ruta 2B-1 3.2.1.2.3. Zona C La Zona C se divide en dos sectores, con una ruta cada uno. Esta zona está delimitada de Norte a Sur por la Av. Naciones Unidas y Av. república, y de Oeste a Este por la Av. De los Shyris y Av. 6 de diciembre. La distribución de la Zona C se muestra en las figuras 3.14 hasta la 3.16. Figura 3.14 Zona C
- 134. 99 Figura 3.15 a)Sector 1C, NS (Eloy Alfaro – República) y OE (Eloy Alfaro – 6 de Diciembre), b) Ruta 1C-1 Figura 3.16 a) Sector 2C, NS (NNUU – Eloy Alfaro) y OE (Shyris – 6 de Diciembre), b) Ruta 2C-1 3.2.2. RECOLECCIÓN DE DATOS 3.2.2.1. Determinación de los sitios implicados Después de la delimitación del clúster a optimizar, se debe revisar los eNBs pertenecientes al mismo. En la tabla 3.2 se puede visualizar los eNBs y sus características.
- 135.
- 136.
- 137. 102 El número totalde sectores a analizar es igual a 29, de los cuales 8 pertenecen a la zona A, 9 a la zona B, y 12 a la zona C. Algunos de los sectores de los eNBs se excluyen debido a que su haz de cobertura no se encuentra direccionado al área correspondiente del clúster (se encuentran en el borde o fuera del clúster a analizar). Los mismos se detallan en la tabla 3.3. Tabla 3.3 Celdas excluidas del clúster 5 para el análisis Nombre del eNB Nombre de la Celda Descripción Fotográfica PI_UIO_MARISCAL_SUCRE PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_2 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_3 PI_UIO_MULTICENTRO PI_UIO_MULTICENTRO_1 PI_UIO_RUMIPAMBA PI_UIO_RUMIPAMBA_2 PI_UIO_RUMIPAMBA_3 PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO PI_TRIBUNAL_SUPREMO_2 PI_UIO_BENALCAZAR PI_UIO_BENALCAZAR_1
- 138. 103 Las celdas excluidaspresentadas en la tabla 3.3, son las que se pueden observar a simple vista que no pertenecen al clúster 5, sin embargo en el análisis de mejor servidor PCI se pueden presentar otras celdas lejanas al clúster, en este caso se las menciona dependiendo la zona en la que aparezcan. En la tabla 3.2 únicamente se muestran los eNBs que están en funcionamiento; cabe mencionar que el único eNB que no se encuentra operativo es PI_UIO_LA_PRADERAL21 ubicado en la zona B. 3.2.2.2. Hardware y software a utilizar en el Drive Test El hardware y software utilizado para las pruebas de drive test, y sus respectivas características se detallan en las tablas 3.4 y 3.5. Tabla 3.4 Hardware utilizado en pruebas de Drive Test EQUIPO MODELO SERIE CARACTERÍSTICAS DESCRIPCIÓN FOTOGRÁFICA Laptop HP EliteBook 8460P CNU1231BQL - Procesador Intel Core i5 - Sistema Operativo Windows 7 - RAM: 8GB Módem USB LTE HUAWEI E397Bu - 501 Y8X7NB1270200105 - 4G LTE TDD FDD - Funciona con tecnologías anteriores (3G, 2G) - MicroSD slot - Plug and Play - Compatible con Windows XP/Vista/7 y MAC OS GPS USB BU - 353 BUG0208356 - Frecuencia: 1575.42 MHz Banda L1 - Sensibilidad: -159 dBm - Protocolo: NMEA 0183 - Altitud Máxica: 18000 msnm
- 139. 104 Tabla 3.5 Softwareutilizado en pruebas de Drive Test PROGRAMA EMPRESA VERSIÓN CARACTERÍSTICAS DESCRIPCIÓN FOTOGRÁFICA GENEX Probe HUAWEI V300R00 5 - Soporta GSM, WCDMA, CDMA, WiMax, y LTE - Soporta múltiples dispositivos (Módem, scanner, GPS) - Soporta múltiples pruebas de servicio de voz y datos - Graba y guarda "log files" en tiempo real - Soporta estadísticas de KPIs en tiempo real 3.2.2.3. Calendarización de recorridos La calendarización de los recorridos se realiza en base a la distribución de las rutas. En la tabla 3.6 se muestra la fecha, la actividad, y la ruta a cubrir en los recorridos. Tabla 3.6 Calendarización de recorridos Fecha Actividad Recorrido 7/8/2014 Drive Test ZONA A - Sector 1A - Ruta 1A-1 ZONA A - Sector 1A - Ruta 1A-2 ZONA A - Sector 1A - Ruta 1A-3 8/8/2014 Drive Test ZONA A - Sector 2A - Ruta 2A-1 ZONA A - Sector 2A - Ruta 2A-2 ZONA A - Sector 2A - Ruta 2A-3 14/08/2014 Drive Test ZONA B - Sector 1B - Ruta 1B-1 ZONA B - Sector 2B - Ruta 2B-1 15/08/2014 Drive Test ZONA C - Sector 1C - Ruta 1C-1 ZONA C - Sector 2C - Ruta 2C-1 25/08/2014 Pruebas Puntos Estáticos Multicentro, Mall El Jardín 27/08/2014 Pruebas Puntos Estáticos Centro Comercial Caracol 29/08/2014 Pruebas Puntos Estáticos Centro Comercial Iñaquito
- 140. 105 3.2.2.4. Recursos físicosy humanos Se asigna un vehículo y se cuenta con la colaboración de un conductor. Se realiza los recorridos en base a la calendarización. Se tiene las siguientes observaciones durante la recolección de datos: ¾ A pesar de tener las rutas ya definidas, se encuentran calles con distinto nombre al consultado en las herramientas Google Maps y Waze. ¾ Se evita las horas pico en los recorridos, sin embargo en diferentes zonas no se puede evitar el tráfico vehicular, por lo que se generan bastantes muestras en un mismo punto. ¾ Se debe contar con recursos extras para la energización de los equipos de medición. ¾ En las mediciones de la zona B el GPS no tiene una geolocalización exacta por lo que se necesita repetir el drive test en esta zona. ¾ La herramienta GENEX Probe presenta durante los recorridos problemas de inicialización, configuración y ejecución, por lo que se realiza nuevamente el drive test de la zona A. 3.2.3. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN 3.2.3.1. Hardware y software a utilizar en el procesamiento de la información El hardware y software utilizado en el procesamiento de datos junto con sus respectivas características se detallan en las tablas 3.7 y 3.8. Tabla 3.7 Hardware utilizado en el procesamiento de la información EQUIPO MODELO SERIE CARACTERÍSTICAS DESCRIPCIÓN FOTOGRÁFICA Laptop HP EliteBook 8460P CNU1231BQL - Procesador Intel Core i5 - Sistema Operativo Windows 7 - RAM: 8GB
- 141. 106 Tabla 3.8 Softwareutilizado en el procesamiento de la información PROGRAM A EMPRESA VERSIÓ N CARACTERÍSTICAS DESCRIPCIÓN FOTOGRÁFICA GENEX Assistant HUAWEI V300R00 5 - Soporta GSM, WCDMA, LTE en modo dual - Importa diferentes tipos de pruebas - Combina análisis de DL y UL - Filtrado de datos por parámetros específicos - Decodificación de señalización en capa 3 M2000 HUAWEI - Maneja operaciones relacionadas con la gestión de supervisión, gestión de topología, gestión de seguridad, gestión, gestión de fallos, gestión del rendimiento, y gestión de datos. - Funciona en el modo cliente servidor. - Soporta la plataforma Windows o Unix. NA 3.2.3.2. Ruta obtenida por GPS Las rutas obtenidas por el GPS y mediante el software GENEX Probe se las muestra en las figuras 3.17, 3.18, y 3.19 de las zonas A, B, y C respectivamente.
- 142. 107 3.2.3.2.1. Zona A: Figura3.17 Ruta obtenida por GPS en zona A 3.2.3.2.2. Zona B: Figura 3.18 Ruta obtenida por GPS en zona B
- 143. 108 3.2.3.2.3. Zona C: Figura3.19 Ruta obtenida por GPS en zona C 3.2.3.3. Tecnología Se muestran las respectivas figuras de cambio de tecnología celular, LTE representado por el color naranja, y WCDMA representado por el color verde. 3.2.3.3.1. Zona A: En la figura 3.20 y en la tabla 3.9 se puede verificar que durante todo el recorrido no se presentan cambios de tecnología. Figura 3.20 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona A
- 144. 109 Tabla 3.9 Porcentajede tecnología a la que se conecta el móvil en zona A Tecnología LTE Porcentaje 100% 3.2.3.3.2. Zona B: En la figura 3.21 y en la tabla 3.10 se verifica que el 97.84% de las muestras se mantienen en una red LTE, y el 2.15% en tecnología WCDMA. Se puede visualizar un cambio de tecnología de LTE a WCDMA en el área 1. Figura 3.21 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona B Tabla 3.10 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona B Tecnología LTE WCDMA Porcentaje 97.84% 2.15% 3.2.3.3.3. Zona C: En la figura 3.22, y en la tabla 3.11 se verifica que el 99.94% de las muestras se mantienen en una red LTE, y el 0.04% en tecnología WCDMA. Se debe mencionar que el 0.02% faltante (figura 3.23) presentan valores desconocidos, no se toma en Área 1
- 145. 110 cuenta al serun valor muy bajo y se debe a problemas con la herramienta de recolección de datos (GENEX Probe). Figura 3.22 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona C Figura 3.23 Histograma de tecnología a la que se conecta el móvil en zona C Tabla 3.11 Porcentaje a la que se conecta el móvil en zona C Tecnología LTE WCDMA DESCONOCIDO Porcentaje 99.94% 0.04% 0.02%
- 146. 111 3.2.3.4. Análisis decobertura – RSRP En el capítulo I se indicó los valores para uso práctico de RSRP en la red 4G LTE (tabla 1.5), en las figuras de cobertura estos valores se simbolizan mediante colores: excelente (verde), bueno (amarillo), medio (naranja), y malo (rojo). 3.2.3.4.1. Zona A: En las figuras 3.24 y 3.25 se muestran los niveles de RSRP de la zona A. Figura 3.24 Niveles de RSRP en zona A Figura 3.25 Histograma de niveles de RSRP en zona A
- 147. 112 Considerando los valorespresentados en la tabla 1.5, y analizando las figuras 3.24 y 3.25 se observa que el 97.36% de las muestras obtenidas en el recorrido tienen un valor de cobertura aceptable, y el 2.64% se encuentra dentro de los rangos malos de cobertura. Del 2.64% la mayor parte corresponden a las zonas de exclusión, teniendo con esto un aporte muy mínimo de malos niveles en las zonas dentro del clúster. El área 1 marcada en la figura 3.24 presenta bajos niveles de RSRP; este caso se lo analiza en conjunto con el parámetro de calidad. 3.2.3.4.2. Zona B: En las figuras 3.26 y 3.27 se muestran los niveles de RSRP de la zona B. Figura 3.26 Niveles de RSRP en zona B Figura 3.27 Histograma de niveles de RSRP en zona B
- 148. 113 Se puede observarque el 94.35% de las muestras obtenidas en el recorrido tienen un valor de cobertura aceptable, y el 5.65% se encuentra dentro de los rangos malos de cobertura. En la figura 3.26 se visualiza que la mayor cantidad de muestras con valores malos de RSRP se localizan en el área 1; estas muestras se encuentran alrededor de un eNodeB fuera de servicio (PI_UIO_LA_PRADERAL21). 3.2.3.4.3. Zona C: En las figuras 3.28 y 3.29 se muestran los niveles de RSRP de la zona C. Se puede observar que el 99.94% de las muestras obtenidas en el recorrido tienen un valor de cobertura aceptable, y el 0.06% se encuentra dentro de los rangos malos de cobertura. En el área 1 se encuentra este 0.06%, sin embargo al ser un porcentaje tan bajo no se toma ninguna acción; se procede a revisar si en esta misma área se presenta problemas de calidad. Figura 3.28 Niveles de RSRP en zona C
- 149. 114 Figura 3.29 Histogramade niveles de RSRP en zona C 3.2.3.5. Análisis de calidad – SINR En el capítulo I se indicó los valores para uso práctico de SINR en la red 4G LTE (tabla 1.7), en las figuras de calidad estos valores se simbolizan mediante colores: niveles buenos (verde, amarillo, y naranja), y niveles malos (rojo). 3.2.3.5.1. Zona A: En las figuras 3.30 y 3.31 se muestran los niveles de SINR de la zona A. Se verifica que el 98.43% corresponde a buenos valores de calidad, sin embargo el 1.57%, que representa valores malos de calidad, abarcan en su mayoría zonas de exclusión. Los problemas que se distinguen en el área 1 se los analiza en conjunto con la Zona C, puesto que el eNodeB involucrado es PI_UIO_WHIMPERL21.
- 150. 115 Figura 3.30 Nivelesde SINR en zona A Figura 3.31 Histograma de niveles de SINR en zona A 3.2.3.5.2. Zona B: En las figuras 3.32 y 3.33 se muestran los niveles de SINR de la zona B. Se verifica que el 97.88% corresponde a buenos valores de calidad, y el 2.12% representa valores malos de calidad que en su mayoría están ubicados en el área 1, donde también existen problemas de cobertura.
- 151. 116 Figura 3.32 Nivelesde SINR en zona B Figura 3.33 Histograma de niveles de SINR en zona B 3.2.3.5.3. Zona C: En las figuras 3.34 y 3.35 se muestran los niveles de SINR de la zona C. Se verifica que el 98.29% corresponde a buenos valores de calidad, y el 1.71% representa valores malos de calidad que en su mayoría están ubicados en las áreas 1 y 2, existiendo en la primera también problemas de cobertura.
- 152. 117 Figura 3.34 Nivelesde SINR en zona C Figura 3.35 Histograma de niveles de SINR en zona C
- 153. 118 3.2.3.6. Análisis deservidores PCI El mejor servidor PCI ayuda a identificar a que celda se está conectando el móvil; al momento de realizar el análisis correspondiente se verifica la presencia de celdas localizadas totalmente fuera del clúster 5, a parte de las ya mencionadas en la tabla 3.3. Con esta información y con el análisis de cobertura y calidad se puede establecer las primeras sugerencias de cambio. Las figuras de mejor servidor PCI se simbolizan mediante colores, a cada PCI y su respetiva cobertura se lo representa por un determinado color. 3.2.3.6.1. Zona A: En las figuras 3.36 y 3.37 se muestran los servidores PCI y su cobertura en la zona A Figura 3.36 Mejor servidor PCI en zona A Área 1
- 154. 119 Figura 3.37 Histogramade mejor servidor PCI en zona A Se observa en las figuras 3.36 y 3.37 servidores PCI externos a la zona de análisis, siendo la distancia mínima entre eNB y los límites del clúster 346.49 m, y la distancia máxima de 1.520 m. En la tabla 3.2 se especifica el nombre de las celdas con sus respectivos PCIs presentes en el clúster, y en la tabla 3.12 se muestran los PCIs externos a la Zona A. A continuación se presentan las observaciones con respecto a estos resultados obtenidos: a. Los sectores PI_UIO_RUMIPAMBA_2 (PCI 70), PI_UIO_MEDITROPOLI_1 (PCI 75), PI_UIO_AMERICA_1 (PCI 102), PI_UIO_AMERICA_2 (PCI 103), PI_UIO_AMERICA_3 (PCI 104), y PI_UIO_CORDERO_3 (PCI 344) se presentan en las zonas de exclusión por lo tanto no se los considera para el análisis. b. No se realiza ninguna acción sobre los sectores PI_UIO_CAROLINA_2 (PCI 37), PI_UIO_BATAN_ALTO_3 (PCI 41), PI_UIO_BELISARIO_1 (PCI 78), PI_UIO_BELISARIO_2 (PCI 79), PI_UIO_DORAL_3 (PCI 83), y PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_3 (PCI 107) debido a que cada uno de éstos representa menos del 0.8% de la muestra total que es de 11.602 puntos. c. El sector PI_UIO_WHIMPER_1 (PCI 60) se lo analiza en conjunto con la zona C.
- 155. 120 d. Se presentauna falta de definición de servidores en el área 1; esta falta de definición se la analiza en conjunto con la zona B. e. Al no existir problemas de cobertura ni calidad, y al verificar en las figuras de los PCIs, se concluye que se cumple con una adecuada definición de los PCIs. Tabla 3.12 PCIs externos presentes en zona A Nombre del enodeB Nombre de la Celda PCI PI_UIO_CAROLINAL21 PI_UIO_CAROLINA_2 37 PI_UIO_BATAN_ALTOL21 PI_UIO_BATAN_ALTO_3 41 PI_UIO_WHIMPERL21 PI_UIO_WHIMPER_1 60 PI_UIO_WHIMPERL21 PI_UIO_WHIMPER_2 61 PI_UIO_WHIMPERL21 PI_UIO_WHIMPER_3 62 PI_UIO_RUMIPAMBAL21 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 70 PI_UIO_MEDITROPOLIL21 PI_UIO_MEDITROPOLI_1 75 PI_UIO_BELISARIOL21 PI_UIO_BELISARIO_1 78 PI_UIO_BELISARIOL21 PI_UIO_BELISARIO_2 79 PI_UIO_DORALL21 PI_UIO_DORAL_3 83 PI_UIO_MULTICENTROL21 PI_UIO_MULTICENTRO_1 87 PI_UIO_AMERICAL21 PI_UIO_AMERICA_1 102 PI_UIO_AMERICAL21 PI_UIO_AMERICA_2 103 PI_UIO_AMERICAL21 PI_UIO_AMERICA_3 104 PI_UIO_MARISCAL_SUCREL21 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_2 106 PI_UIO_MARISCAL_SUCREL21 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_3 107 PI_UIO_CORDEROL21 PI_UIO_CORDERO_3 344 3.2.3.6.2. Zona B: Se muestran los servidores PCI de la zona B en las figuras 3.38 y 3.39.
- 156. 121 Figura 3.38 Mejorservidor PCI en zona B Figura 3.39 Histograma de mejor servidor PCI en zona B Se observa en las figuras 3.38 y 3.39 servidores PCI externos a la zona de análisis, siendo la distancia mínima entre eNB y los límites del clúster 374.81 m, y la distancia máxima de 850.74 m. En la tabla 3.13 se muestran los PCIs externos a la Zona B. A continuación se presentan las observaciones con respecto a estos resultados obtenidos: Área 1
- 157. 122 a. No serealiza ninguna acción sobre los sectores PI_UIO_AMAZONAS_3 (PCI 11), PI_UIO_CAROLINA_2 (PCI 37), PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3 (PCI 44) y PI_UIO_RUMIPAMBA_3 (PCI 71), debido a que cada uno de éstos representa menos del 0.4% de la muestra total que es de 5757 puntos. b. Al sector PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 (PCI 3) se lo revisa en el análisis de la zona C. c. Se presenta una falta de definición de servidores en el área 2; los sectores sobre los cuales se evaluan posibles cambios son PI_UIO_VIVALDI_1 (PCI 0), PI_UIO_SHYRIS_3 (PCI 14) y PI_UIO_CAROLINA_1 (PCI 36). d. Al existir problemas de cobertura y calidad en el área 1, y al verificar en las figuras de los PCIs, se concluye que se debe realizar cambios de parámetros físicos en los sectores PI_UIO_ BELISARIO_1 (PCI 78) y PI_UIO_ DORAL_1 (PCI 81). Tabla 3.13 PCIs externos presentes en zona B Nombre del enodeB Nombre de la Celda PCI PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADORL21 PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 3 PI_UIO_AMAZONASL21 PI_UIO_AMAZONAS_2 9 PI_UIO_AMAZONASL21 PI_UIO_AMAZONAS_3 11 PI_UIO_SHYRISL21 PI_UIO_SHYRIS_3 14 PI_UIO_CAROLINAL21 PI_UIO_CAROLINA_1 36 PI_UIO_CAROLINAL21 PI_UIO_CAROLINA_2 37 PI_UIO_CAROLINAL21 PI_UIO_CAROLINA_3 38 PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMOL21 PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3 44 PI_UIO_WHIMPERL21 PI_UIO_WHIMPER_3 62 PI_UIO_RUMIPAMBAL21 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 70 PI_UIO_RUMIPAMBAL21 PI_UIO_RUMIPAMBA_3 71 PI_UIO_BELISARIOL21 PI_UIO_BELISARIO_1 78 PI_UIO_DORALL21 PI_UIO_DORAL_2 82
- 158. 123 3.2.3.6.3. Zona C: Semuestran los servidores PCI de la zona C en las figuras 3.40 y 3.41. Figura 3.40 Mejor servidor PCI en zona C Figura 3.41 Histograma de mejor servidor PCI en zona C Se observa en las figuras 3.40 y 3.41 servidores PCI externos a la zona de análisis, siendo la distancia mínima entre eNB y los límites del clúster 207.97 m y la distancia máxima de 895.31 m. En la tabla 3.14 se muestran los PCIs externos a la Zona C.
- 159. 124 A continuación sepresentan las observaciones con respecto a estos resultados obtenidos: a) No se realiza ninguna acción sobre los sectores PI_UIO_BATAN_ALTO_3 (PCI 41), PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_2 (PCI 43) y PI_UIO_BENALCAZAR_1 (PCI 258), debido a que cada uno de éstos representa menos del 0.38% de la muestra total que es de 5246 puntos. b) Se presenta una falta de definición de servidores en el área 2, por lo que los sectores sobre los cuales se evalúan posibles cambios son PI_UIO_ REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 (PCI 3) y PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 (PCI 8). c) Al existir problemas de cobertura y calidad, y al verificar en las figuras de los PCIs, se concluye que se debe realizar cambios de parámetros físicos en los sectores PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3 (PCI 44) y PI_UIO_WHIMPER_3 (PCI 62). Tabla 3.14 PCIs externos presentes en Zona C Nombre del enodeB Nombre de la Celda PCI PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICOL21 PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 6 PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICOL21 PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 8 PI_UIO_ATAHUALPAL21 PI_UIO_ATAHUALPA_1 33 PI_UIO_BATAN_ALTOL21 PI_UIO_BATAN_ALTO_1 39 PI_UIO_BATAN_ALTOL21 PI_UIO_BATAN_ALTO_3 41 PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMOL21 PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_2 43 PI_UIO_BENALCAZARL21 PI_UIO_BENALCAZAR_1 258 3.2.3.7. Eventos 3.2.3.7.1. Zona A: ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se observa en las figuras 3.42 y 3.43, y en la tabla 3.15 un 100% de handover exitoso entre frecuencias iguales, es decir, las 617 solicitudes son exitosas.
- 160. 125 Figura 3.42 Solicitudesde Handover IntraFrequency en zona A Figura 3.43 Handover IntraFrequency exitosos en zona A Tabla 3.15 Porcentaje de Handover exitosos en zona A Evento Solicitudes Exitosos Porcentaje Tasa exitosa de Handover 617 617 100 %
- 161. 126 ¾ Tasa Exitosade Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): En la figura 3.44, se observa que existe un handover InterRat fallido, es decir, existe una solicitud para un cambio de tecnología que no es exitosa; esta solicitud fallida se presenta en una zona de exclusión, por lo tanto dentro de los límites de la zona A se mantiene la tecnología LTE. Figura 3.44 Handover InterRAT fallido en zona A El Handover InterRat fallido se presenta en el borde del clúster, y no se considera para el análisis de la optimización del mismo. 3.2.3.7.2. Zona B: ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se observa en las figuras 3.45 y 3.46, y en la tabla 3.16, que se tiene un 100% de handover IntraFrequency satisfactorio, es decir, las 275 solicitudes son exitosas.
- 162. 127 Figura 3.45 Solicitudesde Handover IntraFrequency en zona B Figura 3.46 Handover IntraFrequency exitosos en zona B Tabla 3.16 Porcentaje de Handover exitosos en zona B Evento Solicitudes Exitosos Porcentaje Tasa Exitosa de Handover 275 275 100 %
- 163. 128 ¾ Tasa Exitosade Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): En la figura 3.47 se observa que existe un handover InterRat exitoso, es decir, se presenta una solicitud para un cambio de tecnología de LTE a WCDMA que se realiza satisfactoriamente. Figura 3.47 Handover InterRAT exitoso en zona B Se presenta a continuación (figura 3.48) los mensajes de los eventos ocurridos en la capa 3 (RLC). Figura 3.48 Lista de eventos y Mensajes capa 3 (RLC) en zona B 1. Solicitud de cambio de tecnología. 2. Cambio de LTE a WCDMA. 2 1
- 164. 129 3.2.3.7.3. Zona C: ¾Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se observa en las figuras 3.49, 3.50 y 3.51, y en la tabla 3.17, que se tiene un 98.36% de handover IntraFrequency satisfactorios, ya que de las 122 solicitudes sólo 120 son exitosas. Figura 3.49 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona C Figura 3.50 Handover IntraFrequency exitosos en zona C
- 165. 130 Figura 3.51 HandoverIntraFrequency fallido en zona C Tabla 3.17 Porcentaje de Handover exitosos en zona C Se tienen 2 eventos fallidos debido a la falta de definición de un servidor en esta área. Se realiza el control de propagación mediante los cambios a proponerse sobre el sector PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 (PCI 3). ¾ Reselección de Celda de LTE a WCDMA (Cell Reselection LTE – WCDMA): Es cuando se tiene una reselección de celda (en este caso LTE a WCDMA) ya que el móvil presenta una desconexión. Evento Solicitudes Exitosos Porcentaje Tasa Exitosa de Handover 122 120 98.36%
- 166. 131 Figura 3.52 CellReselection LTE - WCDMA exitosa en zona C En la figura 3.52 se observa que existe una solicitud para conectarse a una celda en tecnología WCDMA; este evento se debe a que el software (GENEX Probe) desconecta por error un instante al móvil, esto se comprueba al visualizar los mensajes de capa 3 (RLC) mostrados en la figura 3.53.
- 167. 132 Figura 3.53 Listade eventos y Mensajes capa 3 (RLC) en zona C 3.2.3.8. RLC Throughput Downlink Para realizar estas pruebas se utiliza un servidor FTP, el mismo que pertenece y es configurado, con todas las características necesarias para iniciar una sesión FTP, por el proveedor, pudiendo realizar descargas continuas de archivos de tamaño de 1 GB. Se conoce que la red LTE debe alcanzar un promedio de 50 Mbps, y una velocidad máxima de 100 Mbps; sin embargo se tiene las siguientes observaciones: a. No existe la configuración necesaria en el servidor FTP por parte de proveedor para las pruebas en downlink, debido a esto se realiza la reproducción de videos en Internet. b. No se realiza descarga continua puesto que la reproducción de videos no es constante, y debido a esto se tienen valores por debajo del margen aceptable, los mismos se pueden verificar en la tabla 3.18. Tabla 3.18 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en Clúster 5 Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput DL 65.51 6.86
- 168. 133 Debido a estosinconvenientes con el servidor FTP, no se toman en cuenta estos resultados para la optimización; sin embargo como validación de los problemas ocurridos se colocan las figuras correspondientes a las mediciones realizadas en el ANEXO C. 3.2.3.9. RLC Throughput Uplink Se utiliza el servidor FTP configurado por parte del proveedor para hacer una carga continua de archivos de 1GB, pero al igual que en DL, las configuraciones no fueron realizadas, por lo que en el primer drive test no se realizan pruebas de uplink. 3.2.3.10. Vecindades Una vez realizado el procedimiento para detectar y verificar las vecindades tal como se detalla en el apartado 3.1.3.10., se presenta en la tabla 3.19 las configuraciones de vecindades que no se tienen registradas: Tabla 3.19 Tabla de vecindades ZONA DETECTED / LISTENED SERVING PCI NOMBRE DE LA CELDA PCI NOMBRE DE LA CELDA A 62 PI_UIO_WHIMPER_3 89 PI_UIO_MULTICENTRO_3 A 81 PI_UIO_DORAL_1 62 PI_UIO_WHIMPER_3 A 89 PI_UIO_MULTICENTRO_3 62 PI_UIO_WHIMPER_3 A 89 PI_UIO_MULTICENTRO_3 61 PI_UIO_WHIMPER_2 A 106 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_2 105 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_1 A 107 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_3 105 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_1 A 266 PI_UIO_DROIRA_3 105 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_1 B 70 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 81 PI_UIO_DORAL_1 B 71 PI_UIO_RUMIPAMBA_3 69 PI_UIO_RUMIPAMBA_1 B 81 PI_UIO_DORAL_1 70 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 B 83 PI_UIO_DORAL_3 70 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 C 37 PI_UIO_CAROLINA_2 62 PI_UIO_WHIMPER_3 C 42 PI_TRIBUNAL_SUPREMO_1 36 PI_UIO_CAROLINA_1 3.2.3.11. Cumplimiento de KPIs por Drive Test En la tabla 3.20 se presenta un resumen de los KPIs analizados con la información adquirida en el drive test del clúster 5; se puede verificar que todos los KPIs están dentro de los parámetros establecidos entre CNT y proveedor (tabla 2.2). A
- 169. 134 diferencia de losdatos obtenidos por el M2000, esta información representa únicamente la recolectada por el módem utilizado en los días de los recorridos. Tabla 3.20 Principales KPIs con información obtenida en drive test KPI Fuente Valor Actual Objetivo Comentario Tasa Exitosa de Configuraciones RRC DT 100 % ≥ 95 % Cumple Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB DT 100 % ≥ 95 % Cumple Tasa de Caída de Servicio de Datos DT 3.72 % ≤ 4 % Cumple Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE<->LTE) DT 99.79 % ≥ 95 % Cumple Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE<->WCDMA) DT 100 % ≥ 90 % Cumple Para el cálculo de los KPIs no se considera la información obtenida en las zonas de exclusión de la zona A. Se presenta a continuación el cálculo de los KPIs. 3.2.3.11.1. KPIs de Accesibilidad ¾ Tasa exitosa de configuraciones RRC: Se tiene en total 210 muestras recolectadas tanto de solicitudes como de conexiones exitosas, de las cuales 10 de ellas son tomadas en zonas de exclusión, por lo que para la evaluación del KPI se las descarta. A continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 3.54 se observan los parámetros respectivos de solicitudes y conexiones exitosas.
- 170. 135 Figura 3.54 Parámetrosde conexión solicitados y exitosos de RRC ¾ Tasa exitosa de Configuraciones E-RAB: Se obtienen un total de 198 muestras tanto de configuraciones de solicitudes como de configuraciones exitosas, de las cuales 10 pertenecen a las zonas de exclusión por lo que al momento del análisis no se las toma en consideración. A continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 3.55 se observan los parámetros respectivos de solicitudes y conexiones exitosas.
- 171. 136 Figura 3.55 Parámetrosde conexión solicitados y exitosos de ERAB 3.2.3.11.2. KPIs de Retenibilidad ¾ Tasa de Caída de Servicio de Datos: Para el cálculo de este KPI se considera las muestras tomadas por el ERAB Release, las cuales son 198, y 10 pertenecientes a las zonas de exclusión. El número de muestras tomadas por el parámetro ERAB ABnormal Release son 10 de las cuales 3 pertenecen a zonas de exclusión. A continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 3.56 se observa las solicitudes realizadas por el parámetro ERAB ABnormal Release.
- 172. 137 Figura 3.56 Solicitudesdel contador ABnormal Release 3.2.3.11.3. KPIs de Movilidad ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se tienen 1014 muestras de solicitudes de handover, y 1012 muestras de handover exitosos, sin embargo en las zonas de exclusión se tienen 49 muestras solicitadas y exitosas de handover, las mismas que se descartan. A continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 3.57 se observan los parámetros respectivos de handover solicitados, fallidos y exitosos.
- 173. 138 Figura 3.57 Parámetrosde handover solicitados, fallidos y exitosos ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): De las 5 muestras de handover solicitadas, dos pertenecen a las zonas de exclusión y dos realizan la solicitud pero no existe un cambio de tecnología (permanece en LTE). La muestra restante de handover solicitado si cambia de tecnología, por lo que el número de muestras de handover solicitados se reduce a 1. Para el cálculo del KPI se considera todos los handover solicitados, siempre y cuando exista un cambio de tecnología ya sea exitoso o fallido. A continuación se presentan los cálculos respectivos.
- 174. 139 En la figura3.58 se observan los parámetros respectivos de handover solicitados, fallidos y exitosos. Figura 3.58 Parámetros de InterRAT de handover solicitados, fallidos y exitosos 3.2.3.12. Cumplimiento de KPIs por estadísticas de la red Para la obtención de la información de KPIs por estadísticas de la red, se utiliza la herramienta M2000 en el período correspondiente al que se realiza el drive test, desde el jueves 7 de agosto del 2014 hasta el domingo 17 de agosto del 2014. Este software permite obtener los datos de todos los usuarios que se conectan a la red. En el capítulo II se indicó los umbrales establecidos entre CNT y proveedor para los principales KPIs en la tabla 2.2.
- 175. 140 3.2.3.12.1. KPIs deAccesibilidad ¾ Tasa Exitosa de Configuraciones RRC: Este KPI se considera bueno cuando es mayor al 95%. En la figura 3.59 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores en promedio de 99.97%. Figura 3.59 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ¾ Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB: Se considera que tiene niveles buenos cuando es mayor al 95%. En la figura 3.60 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores en promedio de 99.90%. Figura 3.60 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB 94 95 96 97 98 99 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ≥ 95% 94 95 96 97 98 99 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ≥ 95%
- 176. 141 3.2.3.12.2. KPIs deRetenibilidad ¾ Tasa de Caída de Servicio de Datos: Se tiene un umbral del 4% establecido con el proveedor y en la figura 3.61 se observa valores que van desde 0 a 0.4% con un promedio de 0.21%; este porcentaje indica que se tiene una mínima caída de servicios de datos lo cual es favorable para el usuario. En la figura 3.62 se cuantifica las conexiones de los usuarios. Figura 3.61 Tasa de Caída de Servicio de Datos Figura 3.62 Promedio y Máximo Número de Usuarios 0,11 0,11 0,34 0,40 0,15 0,16 0,14 0,13 0,30 0,23 0,35 0 1 2 3 4 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 Porcentaje[%] Tasa de Caída de Servicio de Datos ≤ 4% 2,10 2,14 1,24 1,03 2,14 2,10 2,26 2,27 2,19 1,29 1,27 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 NúmerodeUsuarios Promedio del número de Usuarios Máximo número de Usuarios
- 177. 142 3.2.3.12.3. KPIs deMovilidad ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: El Intra Frequency Handover Success Rate debe ser mayor a 95%. En la figura 3.63 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores entre 98 y 100%, siendo el promedio de 99.31%. Figura 3.63 Intra Frequency Handover Success Rate ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): El umbral de este KPI es de 90%, los valores que se observan en la figura 3.64 van desde 98% hasta 100%, siendo el promedio de 99.21%. Figura 3.64 Inter RAT Handover Success Rate 94 95 96 97 98 99 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE-LTE) ≥ 95% 90 92 94 96 98 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE-WCDMA) ≥ 90%
- 178. 143 3.2.3.13. Puntos Estáticos Elanálisis de puntos estáticos (medidas indoor) complementa el análisis outdoor del clúster 5, para la verificación de la calidad del servicio de la red que se brinda al usuario; en las secciones 3.2.1.1 y 3.2.2.3 se detalla los sitios indoor y la calendarización de los mismos. Los resultados de las primeras mediciones de los puntos estáticos se encuentran en el ANEXO D. 3.2.4. PROPUESTA Y GENERACIÓN DE ORDEN DE TRABAJO Una vez analizado el clúster 5, se establecen los problemas presentados en las respectivas áreas con las posibles soluciones, sin embargo para la definición de una propuesta final se unifican todas las zonas para visualizar la factibilidad de cambios en cada uno de los eNBs implicados. En las figuras de la 3.65 hasta la 3.70 se presentan las figuras de GPS, niveles de RSRP, SINR y PCI, y los histogramas de RSRP y SINR de todo el clúster 5. Figura 3.65 Ruta obtenida por GPS del Clúster 5
- 179. 144 En la figura3.66 se puede distinguir las áreas con bajos niveles de RSRP de las diferentes zonas (A, B, C), y en la figura 3.67 se observa que un 97.19% son niveles buenos de cobertura, y 2.81% son niveles malos. Figura 3.66 Niveles de RSRP del Clúster 5 Figura 3.67 Histograma de niveles de RSRP del Clúster 5 Área 1 Zona A Área 1 Zona B Área 1 Zona C
- 180. 145 En la figura3.68, se puede distinguir las áreas con bajos niveles de SINR de las diferentes zonas (A, B, C); en la figura 3.69 se observa un 98.26% de niveles buenos de calidad, y 1.74% de niveles malos. Figura 3.68 Niveles de SINR del Clúster 5 Figura 3.69 Histograma de niveles de SINR del Clúster 5 Área 1 Zona C Área 2 Zona C Área 1 Zona A Área 1 Zona B
- 181. 146 Figura 3.70 Mejorservidor PCI del Clúster 5 3.2.4.1. Cambios físicos Luego del respectivo análisis por zona y de la visualización de la factibilidad de cambios en el clúster, se proponen los cambios físicos que se consideran necesarios para la optimización del clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP, los cuales son los siguientes: ¾ Cambio de TILT eléctrico de 9 a 7 en PI_UIO_DORAL_1 (PCI 81): Este cambio se propone para mejorar la definición del PCI 81 en el área 1 de la zona B, y así solucionar problemas de cobertura y calidad. Los problemas se producen ya que el eNB PI_UIO_LA_PRADERA21, se encuentra fuera de funcionamiento, si éste eNB vuelve a estar operativo no se aplicara el cambio, caso contrario se lo debe ejecutar. ¾ Cambio de TILT eléctrico de 8 a 9 en PI_UIO_BELISARIO_1 (PCI 78): Este cambio se propone para disminuir la cobertura de los lóbulos laterales en el PCI 78 y así no interferir con la definición del PCI 81 en el área 1 de la zona B. Área 2 Zona B Área 2 Zona C
- 182. 147 ¾ Cambio deTILT eléctrico de 10 a 9 en PI_UIO_VIVALDI_1 (PCI 0): Este cambio se propone para aumentar la cobertura de los lóbulos laterales en el PCI 0 y así definirlo como mejor servidor en el área 2 de la zona B. ¾ Cambio de TILT eléctrico 6 a 7 en PI_UIO_WHIMPER_3 (PCI 62): Este cambio se propone para disminuir la cobertura de los lóbulos laterales del PCI 62 y así no interferir con la definición del PCI 44 sobre el área 1 de la zona C. ¾ Cambio de TILT eléctrico de 6 a 7 en PI_UIO_WHIMPER_1 (PCI 60): Este cambio se propone para disminuir la cobertura de los lóbulos laterales del PCI 60 y así no interferir con la definición del PCI 44 sobre el área 1 de la zona C. ¾ Cambio de TILT eléctrico de 9 a 8 en PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3 (PCI 44): Este cambio se propone para aumentar la cobertura del PCI 44 en lóbulos laterales y así definirlo como mejor servidor en el área 1 de la zona C. ¾ Cambio de TILT eléctrico de 8 a 7 en PI_UIO_REPUBLICA_DEL_ SALVADOR_1 (PCI 3): Este cambio se propone para aumentar la cobertura y así definirlo como mejor servidor en el área 2 de la zona C. ¾ Cambio de TILT eléctrico de 9 a 10 en PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 (PCI 8): Este cambio se propone para disminuir la cobertura del PCI 8 sobre el área 2 de la zona C, para que no interfiera con la definición del PCI 3. 3.2.4.2. Cambios lógicos Una vez que se verifica las posibles configuraciones de vecindades no registradas (tabla 3.19), se compara esta información con los resultados obtenidos por el M2000, comprobándose que la mayoría de las vecindades no están configuradas.
- 183. 148 En la tabla3.21 se muestra las vecindades no creadas en celdas del clúster 5 para que sean consideradas en la ejecución de cambios. Tabla 3.21 Vecindades no creadas en celdas del clúster 5 DETECTED / LISTENED SERVING PCI NOMBRE DE LA CELDA PCI NOMBRE DE LA CELDA 81 PI_UIO_DORAL_1 62 PI_UIO_WHIMPER_3 89 PI_UIO_MULTICENTRO_3 61 PI_UIO_WHIMPER_2 106 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_2 105 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_1 107 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_3 105 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_1 266 PI_UIO_DROIRA_3 105 PI_UIO_MARISCAL_SUCRE_1 70 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 81 PI_UIO_DORAL_1 71 PI_UIO_RUMIPAMBA_3 69 PI_UIO_RUMIPAMBA_1 81 PI_UIO_DORAL_1 70 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 83 PI_UIO_DORAL_3 70 PI_UIO_RUMIPAMBA_2 37 PI_UIO_CAROLINA_2 62 PI_UIO_WHIMPER_3 3.2.4.3. Solicitud de cambios al área encargada Se envía la información correspondiente de los cambios físicos y de parámetros lógicos a realizarse en el clúster 5 a la respectiva jefatura del área de optimización de la CNT EP para que sean aprobadas y así generar la respectiva OT. Los cambios físicos se muestran en la tabla 3.22 y los cambios de parámetros lógicos en la tabla 3.21. Tabla 3.22 Cambios físicos propuestos para el clúster 5 Zona Nombre del enodeB Nombre de la Celda PCI Cambio de Parámetros Valor Actual Valor Propuesto B PI_UIO_DORALL21 PI_UIO_DORAL_1 81 TILT-E 9 7 PI_UIO_BELISARIOL21 PI_UIO_BELISARIO_1 78 TILT-E 8 9 PI_UIO_VIVALDIL21 PI_UIO_VIVALDI_1 0 TILT-E 10 9 C PI_UIO_WHIMPERL21 PI_UIO_WHIMPER_3 62 TILT-E 6 7 PI_UIO_WHIMPERL21 PI_UIO_WHIMPER_1 60 TILT-E 6 7 PI_UIO_TRIBUNAL_SU PREMOL21 PI_TRIBUNAL_SUPR EMO_3 44 TILT-E 9 8 PI_UIO_REPUBLICA_D EL_SALVADORL21 PI_UIO_REPUBLICA_ DEL_SALVADOR_1 3 TILT-E 8 7 PI_UIO_ESTADIO_OLIM PICOL21 PI_UIO_ESTADIO_OL IMPICO_2 8 TILT-E 9 10
- 184. 149 3.2.4.4. Generación dela Orden de Trabajo De los cambios físicos y parámetros lógicos propuestos, la CNT EP no aprueba el cambio en la celda PI_UIO_WHIMPER_1 (PCI 60), debido a que en este sector existen edificios en construcción los cuales generarían una obstrucción en la radiación de la señal de esta celda. Si se realizara el cambio existiría una solución a corto plazo y empeoraría la cobertura de esta zona por lo que se tendría que regresar a la configuración inicial de la celda. Excluyendo el cambio sobre la celda PI_UIO_WHIMPER_1, se elabora y se envía la respectiva OT “OT 2014-09-30-ORAI-VF-CRQXX” (ANEXO E) al proveedor y se procede con la ejecución de los cambios físicos y parámetros lógicos del clúster 5. 3.2.5. EJECUCIÓN DE CAMBIOS La ejecución de cambios implica la implementación de los cambios físicos y parámetros lógicos propuestos para la optimización del clúster 5 de la red comercial 4G LTE de la CNT EP, para lo cual se debe coordinar con el proveedor los días y las horas de elaboración de las mismas. El detalle de la implementación se describe en el capítulo IV. 3.3. COMPARACIÓN CON DATOS ENTREGADOS POR PARTE DEL PROVEEDOR. Al mismo tiempo que este Proyecto de optimización es llevado a cabo, el proveedor realiza su propio drive test y un análisis de la información recolectada, proponiendo cambios para la optimización del clúster; en la tabla 3.23 se presenta una comparación entre los cambios propuestos en este Proyecto versus los cambios propuestos por el proveedor, en donde se observa que existen 2 coincidencias, 7 propuestos en este Proyecto y 8 propuestos por proveedor que también se incluyen en la implementación.
- 185. 150 Tabla 3.23 Cambiospropuestos - Proyecto vs Proveedor Nombre del enodeB Nombre de la Celda PCI Cambio de Parámetros Valor Actual Valor Propuesto Proyecto Valor Propuesto Proveedor PI_UIO_RUMIPAMBA L21 PI_UIO_RUMIPAMBA_3 71 TILT-M 0 - -2 PI_UIO_DORALL21 PI_UIO_DORAL_1 81 TILT-E 9 7 - PI_UIO_DORALL21 PI_UIO_DORAL_2 Azimut 260 - 270 PI_UIO_BELISARIOL2 1 PI_UIO_BELISARIO_1 78 TILT-E 8 9 - PI_UIO_VIVALDIL21 PI_UIO_VIVALDI_1 0 TILT-E 10 9 - PI_UIO_WHIMPERL2 1 PI_UIO_WHIMPER_3 62 TILT-E 6 7 7 PI_UIO_WHIMPERL2 1 PI_UIO_WHIMPER_2 61 Azimut 210 - 230 PI_UIO_WHIMPERL2 1 PI_UIO_WHIMPER_2 61 TILT-E 6 - 7 PI_UIO_TRIBUNAL_S UPREMOL21 PI_TRIBUNAL_SUPREM O_3 44 TILT-E 9 8 - PI_UIO_REPUBLICA_ DEL_SALVADORL21 PI_UIO_REPUBLICA_D EL_SALVADOR_1 3 TILT-E 8 7 - PI_UIO_ESTADIO_OL IMPICOL21 PI_UIO_ESTADIO_OLIM PICO_2 8 TILT-E 9 10 10 PI_UIO_ESTADIO_OL IMPICOL21 PI_UIO_ESTADIO_OLIM PICO_1 7 TILT-M -3 - -4 PI_UIO_ESTADIO_OL IMPICOL21 PI_UIO_ESTADIO_OLIM PICO_1 7 TILT-E 6 - 7 3.4. RESULTADOS DE LAS MEDICIONES INICIALES DEL CLÚSTER 5. ¾ En las mediciones de drive test, el valor máximo de RSRP es de -55.44 dBm y el mínimo es de -128.44 dBm. El valor máximo de SINR es de 30 dB y el mínimo es de -16.40 dB. Para alcanzar mejores niveles de desempeño de la red se necesita la optimización de la misma; además se debe recordar que
- 186. 151 en una partedel recorrido de la zona A se tienen pequeñas zonas de exclusión las cuales también intervienen en las estadísticas. ¾ Referente a los puntos estáticos, el valor máximo de RSRP es de -58.3 dBm y el mínimo es de -126.38 dBm. El valor máximo de SINR es de 30 dB y el mínimo es de -9.40 dB. Al analizar individualmente cada punto estático se tiene diferencias, por ejemplo, en el Mall El Jardín existe mal servicio y en el Centro Comercial Iñaquito se tiene un buen servicio. ¾ En la zona A es donde se encuentran las únicas zonas de exclusión, las mismas que no se las considera para el análisis. La zona A es la que mejores valores de cobertura y calidad presenta por lo que no es necesario realizar cambios sobre la misma. ¾ En la zona B se observan dos áreas con problemas de cobertura y calidad. La primera se soluciona mejorando la cobertura de PI_UIO_DORAL_1 y eliminando la cobertura de los lóbulos laterales de las celdas en las cuales se observa que su cobertura interfiere con lo esperado. La segunda área se la soluciona de manera parecida, en ese caso mejorando la cobertura de PI_UIO_VIVALDI_1. ¾ En la zona C se tiene dos áreas con problemas. En el área 1 se soluciona mejorando la cobertura de PI_UIO_WHIMPER_3, es decir se define mejor esta celda para conseguir una mejor cobertura, eliminándose la interferencia de lóbulos laterales de otras celdas. En el área 2 se presenta un problema de definición de PCI ya que se verifica que el móvil no se conecta a ningún PCI, sino que comienza a conectarse a distintos PCIs en toda esta área; se soluciona mejorando la cobertura de PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 y con esto define a esta celda como el mejor servidor. ¾ En el punto estático 1 (Centro Comercial Multicentro) se tienen valores aceptables de cobertura y calidad en el piso 1 y 2; en el piso 0 que corresponde al subsuelo los valores son malos y se debe a problemas de inserción de la señal en la edificación. Además en todos los pisos se tiene una correcta definición de servidor. El servicio prestado en este punto estático es bueno.
- 187. 152 ¾ En elpunto estático 2 (Mall El Jardín) se tienen valores malos de cobertura y calidad, además no existe un mejor servidor definido en todos los pisos. El servicio prestado en este centro comercial es malo, y se necesita mejorarlo ya que existe bastante demanda por parte de los usuarios, se espera la mejora del mismo en un futuro con la integración de un enodeB por este sector. ¾ En el punto estático 3 (Centro Comercial Caracol) se tienen valores aceptables de cobertura, calidad, y una correcta definición de servidor. El servicio prestado en este punto estático es bueno. ¾ En el punto estático 4 (Centro Comercial Iñaquito) se tienen valores aceptables de cobertura, calidad, y una correcta definición de servidor. El servicio prestado en este punto estático es bueno, y es el mejor de todos los puntos estáticos ya que se encuentra en la cobertura directa de PI_UIO_VIVALDI. ¾ A lo largo de todo el drive test se presentan varios eventos: el InterRat Handover exitoso debido a problemas de cobertura y calidad en la zona B y C, e IntraFreq Handover fallidos en la zona C debido a la falta de definición de un PCI en esta área. Todos estos problemas se corrigen con los cambios presentados. ¾ Al momento de obtener las estadísticas en el M2000, algunos sitios no muestran datos, esto ocurre cuando un sitio se encuentra en estado de indisponibilidad o se encuentra bloqueado por lo tanto no se generan estadísticas. ¾ Se comprueba que los KPIs resultantes por drive test y los resultantes por estadísticas de usuarios, cumplen con los umbrales establecidos llegando a alcanzar valores buenos.
- 188. 153 CAPÍTULO IV 4. IMPLEMENTACIÓNDE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS LÓGICOS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP La implementación de los cambios es uno de los pasos finales en el proceso de optimización (paso 5), por lo tanto en este capítulo se detalla la implementación de los cambios propuestos los cuales están ligados a las consideraciones del área de optimización de la CNT EP. Además se realizan simulaciones de los cambios propuestos mediante una herramienta informática diseñada para la predicción de redes celulares. Finalmente se detalla la implementación de los cambios físicos y parámetros lógicos propuestos en el capítulo III. 4.1. FACTIBILIDAD DE IMPLEMENTACIÓN En la OT “OT 2014-09-30-ORAI-VF-CRQXX” se encuentran los cambios físicos y lógicos para el mejoramiento de cobertura, calidad, y KPIs propuestos en este Proyecto, de los cuales el proveedor no realiza dos cambios: el cambio correctivo de la celda PI_UIO_DORAL_1 y las configuraciones de nuevas vecindades. A continuación se detallan las justificaciones de las mismas: ¾ Cambio de TILT eléctrico de 9 a 7 en PI_UIO_DORAL_1 (PCI 81): Cuando se realiza el primer drive test se tiene en la zona B un eNB fuera de funcionamiento, por lo tanto el área 1 (figura 4.1) debe ser cubierta por los eNB aledaños (PI_UIO_DORAL, PI_UIO_RUMIPAMBA, PI_UIO_ ATAHUALPA). Para definir un mejor servidor, cobertura, y calidad, se propone el cambio de TILT eléctrico de 9 a 7 en la celda PI_UIO_DORAL_1.
- 189. 154 Figura 4.1 Coberturaen área 1 zona B Mientras el proveedor ejecuta los cambios propuestos, entra en funcionamiento el eNB PI_UIO_LA_PRADERA por solicitud de la CNT EP (estudios internos ya realizados), con esto se logra corregir la mala cobertura y calidad en esta área (figura 4.2) siendo innecesario implementar el cambio en PI_UIO_DORAL_1. Figura 4.2 Cobertura en área 1 zona B con nuevo eNB ¾ Configuración de Vecindades: Estas configuraciones no se ejecutan debido a que el proveedor verifica en su base de datos que están correctamente configuradas, y notifica que no se ha realizado una actualización de la lista de configuraciones de vecindades existentes en el software M2000 que se le proporciona a la CNT EP. Área 1 Zona B Área 1 Zona B
- 190. 155 4.2. SIMULACIONES PREDICTIVASDE LOS CAMBIOS A REALIZARSE [42] [43] Las simulaciones se las realiza con la ayuda de un software predictivo “ATOLL Wireless Network Engineering Software”; este programa es para la planificación, diseño, simulación y optimización de redes celulares. Las principales características son: ¾ Planificación, análisis, diseño y simulación de redes celulares: CDMA2000, GSM, UMTS y LTE. ¾ Sistema de planificación y simulación automática. ¾ Soporte para realizar simulaciones de múltiples tecnologías al mismo tiempo. ¾ Permite la exportación de los proyectos en múltiples archivos externos. ¾ Interfaz de ventanas simples para poder trabajar con múltiples proyectos al mismo tiempo. ¾ Soporta sistemas de administración de base de datos. En este programa se tiene configurada la red 4G LTE de la CNT EP con todas sus características, se procede a crear un nuevo proyecto en donde se ingresan las configuraciones de los cambios propuestos, con esto se obtienen figuras de las predicciones de las coberturas de las celdas, donde cada color representa los diferentes niveles de cobertura (tabla 4.1) Tabla 4.1 Niveles de RSRP utilizados en Atoll Color Rango Unidad Rojo -70 o mayor dBm Naranja [ -75, -70 ) dBm Amarillo [ -80, -75) dBm Verde [ -95, -80) dBm Celeste [ -100, -95) dBm Azul -100 o menor dBm A continuación se detallan las predicciones de los cambios propuestos y aprobados:
- 191. 156 4.2.1. PI_UIO_DORAL_2 La coberturapredictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.3. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_DORAL_2 es en el azimut de 260° a 270°, con este cambio se modifica el haz de cobertura en 10º hacia el norte, evitando así la interferencia con PCIs aledaños, esto se puede observar en la figura 4.4. Figura 4.3 Predicción en DORAL_2 - Antes de optimización Figura 4.4 Predicción en DORAL_2 - Después de optimización 4.2.2. PI_UIO_BELISARIO_1 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.5. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_BELISARIO_1 es en el TILT eléctrico de 8 a 9, con este cambio se disminuye la cobertura de los lóbulos laterales
- 192. 157 para no interferircon la cobertura de PI_UIO_DORAL_1, esto se puede observar en la figura 4.6. Figura 4.5 Predicción en BELISARIO_1 - Antes de optimización Figura 4.6 Predicción en BELISARIO_1 - Después de optimización 4.2.3. PI_UIO_RUMIPAMBA_3 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.7. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_RUMIPAMBA_3 es en el TILT mecánico de 0 a -2, con este cambio se aumenta la cobertura y se define la celda como mejor servidor en el límite Oeste de la zona B, esto se puede observar en la figura 4.8.
- 193. 158 Figura 4.7 Predicciónen RUMIPAMBA_3 - Antes de optimización Figura 4.8 Predicción en RUMIPAMBA_3 - Después de optimización 4.2.4. PI_UIO_VIVALDI_1 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.9. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_VIVALDI_1 es en el TILT eléctrico de 10 a 9, con este cambio se aumenta la cobertura de los lóbulos laterales y se define la celda como mejor servidor en el sector de la Av. Amazonas y Naciones Unidas, esto se puede observar en la figura 4.10.
- 194. 159 Figura 4.9 Predicciónen VIVALDI_1 - Antes de optimización Figura 4.10 Predicción en VIVALDI_1 - Después de optimización 4.2.5. PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.11. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_REPUBLICA_DEL_ SALVADOR_1 es en el TILT eléctrico de 8 a 7, con este cambio se aumenta la cobertura y se define la celda como mejor servidor, esto se puede observar en la figura 4.12.
- 195. 160 Figura 4.11 Predicciónen REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 - Antes de optimización Figura 4.12 Predicción en REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 - Después de optimización 4.2.6. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.13. Los cambios que se realizan en la celda PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 son en el TILT eléctrico de 6 a 7 y en el TILT mecánico de -3 a -4; con el cambio del TILT mecánico se aumenta la cobertura de los lóbulos laterales, y a su vez estos se controlan con el cambio en TILT eléctrico. Esto se puede observar en la figura 4.14.
- 196. 161 Figura 4.13 Predicciónen ESTADIO_OLIMPICO_1 - Antes de optimización Figura 4.14 Predicción en ESTADIO_OLIMPICO_1 - Después de optimización 4.2.7. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.15. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 es en el TILT eléctrico de 9 a 10, con este cambio se disminuye la cobertura evitando la interferencia con la celda PI_UIO_REPÚBLICA_DEL_SALVADOR_1, esto se puede observar en la figura 4.16.
- 197. 162 Figura 4.15 Predicciónen ESTADIO_OLIMPICO_2 - Antes de optimización Figura 4.16 Predicción en ESTADIO_OLIMPICO_2 - Después de optimización 4.2.8. PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.17. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3 es en el TILT eléctrico de 9 a 8, con este cambio se aumenta la cobertura de los lóbulos laterales para definir a la celda como mejor servidor, esto se puede observar en la figura 4.16.
- 198. 163 Figura 4.17 Predicciónen TRIBUNAL_SUPREMO_3 - Antes de optimización Figura 4.18 Predicción en TRIBUNAL_SUPREMO_3 - Después de optimización 4.2.9. PI_UIO_WHIMPER_2 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.19. Los cambios que se realizan en la celda PI_UIO_WHIMPER_2 son en el azimut de 210° a 230° y en el TILT eléctrico de 6 a 7; con el cambio de azimut se mueve el haz de cobertura 20º hacia el norte, y con el cambio de TILT eléctrico disminuye la cobertura para que no exista interferencia con las celdas PI_UIO_DORAL_1 y PI_UIO_MULTICENTRO_3. Esto se puede observar en la figura 4.20.
- 199. 164 Figura 4.19 Predicciónen WHIMPER_2 - Antes de optimización Figura 4.20 Predicción en WHIMPER_2 - Después de optimización 4.2.10. PI_UIO_WHIMPER_3 La cobertura predictiva antes de la optimización se la puede observar en la figura 4.21. El cambio que se realiza en la celda PI_UIO_WHIMPER_3 es en el TILT eléctrico de 6 a 7, con este cambio disminuye la cobertura de los lóbulos laterales para no interferir con la cobertura de PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3; esto se puede observar en la figura 4.22.
- 200. 165 Figura 4.21 Predicciónen WHIMPER_3 - Antes de optimización Figura 4.22 Predicción en WHIMPER_3 - Después de optimización 4.3. IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS FÍSICOS Y PARÁMETROS LÓGICOS La implementación de los cambios físicos (sección 3.1.4.1) se realiza por medio del proveedor, el cual se basa en las especificaciones detallas en la OT, una vez realizados estos cambios se recibe un mail de respuesta con la validación. Los cambios de TILT mecánico y azimut se los realiza en cada eNB en los horarios de menor afectación a la red, es decir en horas de la madrugada. Los cambios de TILT eléctrico se los realiza remotamente con la ayuda de pequeños motores instalados en las antenas que se los controla mediante el
- 201. 166 software M2000, elcomando que se introduce para un cambio de TILT eléctrico es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=X,TILT=Y; En donde la letra X representa el número de la celda en la que se realiza el cambio, la misma que se enumera desde cero, y la letra Y (con un factor de 10) representa el nuevo valor de TILT eléctrico que se desea implementar. 4.3.1. PI_UIO_DORAL_2 Se realiza un cambio de azimut en la celda DORAL_2. En la tabla 4.2 se presentan los valores. Tabla 4.2 Cambio en la celda DORAL_2 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_DORAL_2 AZIMUT 260 270 4.3.2. PI_UIO_BELISARIO_1 Se realiza el cambio de TILT eléctrico en la celda BELISARIO_1, los valores se observan en la tabla 4.3. El comando que se utiliza es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=0,TILT=90; Tabla 4.3 Cambio en la celda BELISARIO_1 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_BELISARIO_1 TILT-E 8 9 4.3.3. PI_UIO_RUMIPAMBA_3 Se realiza el cambio de TILT mecánico en la celda RUMIPAMBA_3, los valores se observan en la tabla 4.4. Tabla 4.4 Cambio en la celda RUMIPAMBA_3 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_ RUMIPAMBA_3 TILT-M 0 -2
- 202. 167 4.3.4. PI_UIO_VIVALDI_1 Se realizael cambio de TILT eléctrico en la celda VIVALDI_1, los valores se observan en la tabla 4.5. El comando que se utiliza es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=0,TILT=90; Tabla 4.5 Cambio en la celda VIVALDI_1 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_ VIVALDI_1 TILT-E 10 9 4.3.5. PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 Se realiza el cambio de TILT eléctrico en la celda REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1, los valores se observan en la tabla 4.6. El comando que se utiliza es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=0,TILT=70; Tabla 4.6 Cambio en la celda REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1 TILT-E 8 7 4.3.6. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_1 Se realiza los cambios de TILT mecánico y eléctrico en la celda ESTADIO_OLIMPICO_1, los valores se observan en la tabla 4.7. El comando que se utiliza para el cambio de TILT eléctrico es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=0,TILT=70; Tabla 4.7 Cambios en la celda ESTADIO_OLIMPICO_1 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_ ESTADIO_OLIMPICO_1 TILT-M 0 -2 PI_UIO_ ESTADIO_OLIMPICO_1 TILT-E 6 7
- 203. 168 4.3.7. PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 Se realizael cambio de TILT eléctrico en la celda ESTADIO_OLIMPICO_2, los valores se observan en la tabla 4.8. El comando que se utiliza es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=1,TILT=100 Tabla 4.8 Cambio en la celda ESTADIO_OLIMPICO_2 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 TILT-E 9 10 4.3.8. PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3 Se realiza el cambio de TILT eléctrico en la celda TRIBUNAL_SUPREMO_3, los valores se observan en la tabla 4.9. El comando que se utiliza es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=2,TILT=80; Tabla 4.9 Cambio en la celda TRIBUNAL_SUPREMO_3 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_TRIBUNAL_SUPREMO_3 TILT-E 9 8 4.3.9. PI_UIO_WHIMPER_2 Se realiza los cambios de azimut y TILT eléctrico en la celda WHIMPER_2, los valores se observan en la tabla 4.10. El comando que se utiliza para el cambio de TILT eléctrico es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=1,TILT=70; Tabla 4.10 Cambios en la celda WHIMPER_2 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_ WHIMPER_2 AZIMUT 210 230 PI_UIO_ WHIMPER_2 TILT-E 6 7
- 204. 169 4.3.10. PI_UIO_WHIMPER_3 Se realizael cambio de TILT eléctrico en la celda WHIMPER_3, los valores se observan en la tabla 4.11. El comando que se utiliza es el siguiente: MOD RETTILT:RETCLASS=RET,OPMODE=DEVICENO,DEVICENO=2,TILT=70; Tabla 4.11 Cambios en la celda WHIMPER_3 Nombre de la Celda Parámetro Valor Anterior Valor Nuevo PI_UIO_WHIMPER_3 TILT-E 6 7 Con la ejecución de estos cambios, se obtiene una mejora en cobertura, calidad, e indicadores de desempeño KPIs; se presenta el análisis de los resultados obtenidos después de la implementación en el capítulo 5.
- 205. 170 CAPÍTULO V 5. ANÁLISISDE RESULTADOS OBTENIDOS LUEGO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE CAMBIOS EN EL CLÚSTER 5 DE LA CIUDAD DE QUITO DE LA RED COMERCIAL 4G LTE DE LA CNT EP 5.1. MEDICIONES POSTERIORES A LA OPTIMIZACIÓN DEL CLÚSTER 5 Tal como se detalla en el procedimiento de optimización (figura 3.1) se realiza un segundo drive test y el respectivo análisis, para verificar si con los cambios realizados se cumple con los umbrales establecidos, y así dar por finalizado el proceso de optimización. 5.1.1. RECOLECCIÓN DE DATOS 5.1.1.1. Determinación de los sitios implicados y parámetros iniciales Se realiza nuevamente una verificación de los sitios implicados en el clúster 5 y sus respectivas características, en esta tabla se incluye al eNB PI_UIO_LA_PRADERAL21. Esta información se obtiene de la tabla original “LTE RF TABLE 20141021_CNT”, correspondiente a la semana en la que se realiza la segunda medición (semana del 20 al 26 de octubre del 2014). En la tabla 5.1 se puede visualizar los eNBs y sus características las cuales son: longitud, latitud, altura, azimut, TILT mecánico, TILT eléctrico, tipo de antena, y valores de potencia.
- 206.
- 207.
- 208. 173 5.1.1.2. Hardware ysoftware a utilizar en el Drive Test El hardware y software utilizado para el segundo drive test, es el mismo utilizado en el primer recorrido. 5.1.1.3. Calendarización de recorridos La calendarización de los recorridos se la realiza en base a la disponibilidad de recursos físicos y a la distribución de las rutas ya establecidas en el capítulo 3 sección 3.2.1. En la tabla 5.2 se muestra la fecha, la actividad, y la ruta a cubrir en los recorridos. Tabla 5.2 Calendarización de recorridos Fecha Actividad Recorrido 23/10/2014 Drive Test ZONA A - Sector 1A - Ruta 1A-1 ZONA A - Sector 1A - Ruta 1A-2 ZONA A - Sector 1A - Ruta 1A-3 24/10/2014 Drive Test ZONA A - Sector 2A - Ruta 2A-1 ZONA A - Sector 2A - Ruta 2A-2 ZONA A - Sector 2A - Ruta 2A-3 24/10/2014 Drive Test ZONA B - Sector 1B - Ruta 1B-1 ZONA B - Sector 2B - Ruta 2B-1 24/10/2014 Drive Test ZONA C - Sector 1C - Ruta 1C-1 ZONA C - Sector 2C - Ruta 2C-1 25/10/2014 Pruebas Puntos Estáticos Multicentro, Mall El Jardín, Centro Comercial Caracol, Centro Comercial Iñaquito 5.1.1.4. Recursos físicos y humanos Se cuenta con los recursos físicos y humanos para realizar el drive test, y se procede a la toma de medidas en los días establecidos en la calendarización.
- 209. 174 Se tiene algunasobservaciones durante la recolección de datos, las mismas se detallan a continuación. ¾ Debido a la limitación en tiempo para la recolección de datos, se realiza el drive test durante el día y la noche en el transcurso de los 3 días aprobados. Las condiciones climáticas en estos días no son las más óptimas, sin embargo se recolecta la información. ¾ En las mediciones de la zona A se tiene inconvenientes con el computador ya que no detecta el módem, esto ocasiona desconexiones inesperadas al momento de comenzar a grabar un archivo de datos. Esto se debe a que en la configuración del software GENEX Probe se tiene establecida una conexión y desconexión de llamada; se procede a cambiar la configuración mencionada y se recolecta los datos de una manera adecuada. 5.1.2. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN 5.1.2.1. Hardware y software a utilizar en el procesamiento de la información De la misma manera que en la recolección de datos, el hardware y software utilizado en el procesamiento de datos es el mismo que se utilizó en la primera medición. 5.1.2.2. Ruta obtenida por GPS Al seguir las mismas rutas diseñadas en el capítulo III (sección 3.2.1.2) la figura de la ruta obtenida por el GPS debe ser el mismo que el obtenido en la primera medición, sin embargo en el segundo drive test se evita tomar datos en las zonas de exclusión por lo que las figuras varían. Por lo tanto, las rutas obtenidas por el GPS se las muestra en las figuras 5.1, 5.2, y 5.3 de las zonas A, B, y C respectivamente.
- 210. 175 5.1.2.2.1. Zona A: Figura5.1 Ruta obtenida por GPS en zona A 5.1.2.2.2. Zona B: Figura 5.2 Ruta obtenida por GPS en zona B
- 211. 176 5.1.2.2.3. Zona C: Figura5.3 Ruta obtenida por GPS en zona C 5.1.2.3. Tecnología Se muestran las respectivas figuras de cambio de tecnología celular, pertenecientes a la segunda medición. En estas figuras, la tecnología LTE está representada por el color naranja, y la tecnología WCDMA representada por el color verde. 5.1.2.3.1. Zona A: En la figura 5.4 y en la tabla 5.3 se verifica que el 99.83% de las muestras se mantienen en una red LTE el 99.83%, el 0.13% en tecnología WCDMA, y el 0.04% faltante (figura 5.5) de las muestras presentan valores desconocidos. Debido a que el cambio de tecnología y las muestras de valores desconocidos se presentan en zonas de exclusión, no se las considera para el análisis. Se concluye que la zona A se mantiene en un 100% en la red 4G LTE, al igual que en la primera medición (figura 3.20).
- 212. 177 Figura 5.4 Tecnologíaa la que se conecta el móvil en zona A Figura 5.5 Histograma de tecnología a la que se conecta el móvil en zona A Tabla 5.3 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona A Tecnología LTE WCDMA DESCONOCIDO Porcentaje 99.83% 0.13% 0.04% Zonas de exclusión
- 213. 178 5.1.2.3.2. Zona B: Enla figura 5.6 y en la tabla 5.4 se verifica que durante todo el recorrido se mantiene en una red LTE el 100%. Anteriormente se indicó que en la figura 3.21 se produce un cambio de tecnología a WCDMA en el área 1. Figura 5.6 Tecnología a la que se conecta el móvil en zona B Tabla 5.4 Porcentaje de tecnología a la que se conecta el móvil en zona B Tecnología LTE Porcentaje 100% 5.1.2.3.3. Zona C: En la figura 5.7 y en la tabla 5.5 se verifica que durante todo el recorrido se mantiene en una red LTE el 100%. Con respecto a la primera medición en la que se tiene un 99.94% en LTE (figura 3.22), existe una mejora del 0.06%. Área 1
- 214. 179 Figura 5.7 Tecnologíaa la que se conecta el móvil en zona C Tabla 5.5 Porcentaje a la que se conecta el móvil en zona C Tecnología LTE Porcentaje 100% 5.1.2.4. Análisis de cobertura – RSRP Como se indicó en el primer análisis (capítulo III) se consideran los niveles de RSRP de la tabla 1.5. En las figuras de cobertura los valores se simbolizan mediante colores: excelente (verde), bueno (amarillo), medio (naranja), y malo (rojo). 5.1.2.4.1. Zona A: En las figuras 5.8 y 5.9 se muestran los niveles de RSRP de la zona A. Se observa que el 97.67% de las muestras obtenidas corresponde a valores de cobertura aceptables; sin embargo el 2.33%, que representa rangos malos de RSRP, abarcan en su mayoría a zonas de exclusión. En la primera medición (figura 3.25) el área 1 corresponde a una zona en la que se tiene un 2.64% de niveles malos de cobertura, como se puede observar en la figura 5.9 existe una mejora del 0.31%.
- 215. 180 Figura 5.8 Nivelesde RSRP en zona A Figura 5.9 Histograma de niveles de RSRP en zona A 5.1.2.4.2. Zona B: En las figuras 5.10 y 5.11 se muestran los niveles de RSRP de la zona B. Se observa que el 99.92% corresponde a valores aceptables de cobertura, y el 0.08% representa valores malos. Se visualiza que después de entrar en funcionamiento el Se reduce 0.31%
- 216. 181 eNB PI_UIO_LA_PRADERAL21 setiene una reducción de 5.57% de niveles malos de RSRP respecto a la primera medición (figuras 3.26 y 3.27) Figura 5.10 Niveles de RSRP en zona B Figura 5.11 Histograma de niveles de RSRP en zona B Área 1 Se reduce 5.57%
- 217. 182 5.1.2.4.3. Zona C: Enlas figuras 5.12 y 5.13 se muestran los niveles de RSRP de la zona C. Figura 5.12 Niveles de RSRP en zona C Figura 5.13 Histograma de niveles de RSRP en zona C Se observa que el 99.71% corresponde a valores aceptables de cobertura, y el 0.29% representa niveles malos. En la figura 5.13 se observa que existe una mejora de niveles de RSRP en el área 1 ya que los valores excelentes de cobertura Área 1 Aumenta 0.23%
- 218. 183 aumentan un 1.67%,sin embargo se verifica que en una nueva área se presentan la mayor parte de niveles bajos de RSRP (0.29%), en comparación con la primera medición (figura 3.29), teniendo un aumento del 0.23%. Estos niveles malos se presentan debido a un cambio temporal realizado por proveedor en una celda cercana al clúster por un evento de congregación masiva. 5.1.2.5. Análisis de calidad – SINR Como se indicó en el primer análisis (capítulo III) se consideran los niveles de SINR de la tabla 1.7. En las figuras de calidad los valores se simbolizan mediante colores: niveles buenos (verde, amarillo, y naranja), y niveles malos (rojo). 5.1.2.5.1. Zona A: En las figuras 5.14 y 5.15 se muestran los niveles de SINR de la zona A. Se verifica que el 98.61% corresponde a buenos valores de calidad, sin embargo el 1.39% representa valores malos de calidad y abarca en su mayoría zonas de exclusión. El área 1 corresponde a una zona en la que se tiene malos niveles de calidad en la primera medición (figura 3.31) y como se indica en la figura 5.15 se tiene una mejora del 0.18%. Figura 5.14 Niveles de SINR en zona A Zonas de exclusión Área 1
- 219. 184 Figura 5.15 Histogramade niveles de SINR en zona A 5.1.2.5.2. Zona B: En las figuras 5.16 y 5.17 se muestran los niveles de SINR de la zona B. Figura 5.16 Niveles de SINR en zona B Área 1 Se reduce 0.18%
- 220. 185 Figura 5.17 Histogramade niveles de SINR en zona B Se verifica que el 99.71% corresponde a buenos valores de calidad, y el 0.29% representa valores malos de calidad. En la primera medición se tiene un 2.12% de niveles malos de SINR (figura 3.33), y como se indica en la figura 5.17 se tiene una mejora del 1.83%. 5.1.2.5.3. Zona C: En las figuras 5.18 y 5.19 se muestran los niveles de SINR de la zona C. Se observa que el 99.37% corresponde a buenos valores de calidad, y el 0.63% representa valores malos. En la primera medición se tiene 1.71% (figura 3.35) de niveles malos de SINR, que corresponden en su mayoría al área 1 y 2 mostradas en la figura 3.34, y en la figura 5.19 se visualiza una mejora del 1.08%. Se reduce 1.83%
- 221. 186 Figura 5.18 Nivelesde SINR en zona C Figura 5.19 Histograma de niveles de SINR en zona C Se reduce 1.08%
- 222. 187 5.1.2.6. Análisis deservidores PCI Se realiza el análisis respectivo de la información obtenida en el segundo drive test y se verifica una mejora en la definición de mejores servidores PCIs en las respectivas zonas. A continuación se muestran las figuras de mejor servidor PCI en cada zona. 5.1.2.6.1. Zona A: Se muestran los servidores PCI de la zona A en las figuras 5.20 y 5.21, como se puede observar en el área 1 (figura 3.36) de la primera medición, existe un problema de definición de mejor servidor; en este segundo análisis se observa una mejora considerable siendo el eNB predominante PI_UIO_LA_PRADERA21. Figura 5.20 Mejor servidor PCI en zona A Zonas de exclusión Área 1
- 223. 188 Figura 5.21 Histogramade mejor servidor PCI en zona A 5.1.2.6.2. Zona B: Se muestran los servidores PCI de la zona B en las figuras 5.22 y 5.23, y comparando con las figuras 3.38 y 3.39 se indica lo siguiente: a) Existe una mejora en la definición de PCIs, en su mayoría con porcentajes superiores al 6%. b) En la primera medición, se tienen malos niveles de RSRP, SINR y una deficiente definición de mejor servidor PCI en el área 1, con los cambios realizados se ha logrado el cumplimiento de los umbrales establecidos. Los mejores servidores PCI son PI_UIO_LA_PRADERA_1 (255), PI_UIO_LA_PRADERA_2 (256), y PI_UIO_LA_PRADERA_3 (257). c) PI_UIO_VIVALDI_1 no se convierte en mejor servidor PCI debido a que fuera de los límites del clúster, en otro proceso de optimización, el proveedor realiza cambios de TILT-E de 10 a 8 en PI_UIO_AMAZONAS_3 lo que genera que aumente la cobertura de los lóbulos laterales y sea éste el servidor predominante.
- 224. 189 Figura 5.22 Mejorservidor PCI en zona B Figura 5.23 Histograma de mejor servidor PCI en zona B 5.1.2.6.3. Zona C: Se muestran los servidores PCI de la zona C en las figuras 5.24 y 5.25, y comparando con las figuras 3.40 y 3.41 se indica lo siguiente: a) En la primera medición se presenta una falta de definición de servidores en el área 2, después de los cambios realizados se mejora este problema quedando como mejor servidor PI_UIO_REPÚBLICA_DEL_SALVADOR_1 (3).
- 225. 190 Figura 5.24 Mejorservidor PCI en zona C Figura 5.25 Histograma de mejor servidor PCI en zona C 5.1.2.7. Eventos 5.1.2.7.1. Zona A: ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se observa en las figuras 5.26 y 5.27 y en la tabla 5.6 que hay un 100% de handover IntraFrequency exitoso, es decir, las 408 solicitudes fueron
- 226. 191 exitosas. La únicadiferencia entre la primera medición y la segunda es el número de muestras tomadas. Figura 5.26 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona A Figura 5.27 Handover IntraFrequency exitosos en zona A Tabla 5.6 Porcentaje de Handover exitosos en zona A Evento Solicitudes Exitosos Porcentaje Tasa exitosa de Handover 408 408 100 %
- 227. 192 ¾ Tasa Exitosade Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): En las figuras 5.28 y 5.29 se observan que existen solicitudes de handover InterRat exitosos, sin embargo este cambio de tecnología se presenta en una zona de exclusión, por lo tanto dentro de los límites de la zona A se mantiene la tecnología LTE. Figura 5.28 Solicitudes de Handover InterRAT en zona A Figura 5.29 Handover InterRAT exitosos en zona A
- 228. 193 5.1.2.7.2. Zona B: ¾Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se observa en las figuras 5.30, 5.31 y 5.32, y en la tabla 5.7, que hay un 99.43% de handover IntraFrequency exitosos, ya que de las 174 solicitudes 173 fueron exitosas. En la primera medición no existen IntraFreq fallidos, por lo que se procede a verificar en el cálculo del KPI de movilidad “Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales” si existe alguna variación en el resultado obtenido. Figura 5.30 Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona B
- 229. 194 Figura 5.31 HandoverIntraFrequency exitosos en zona B Figura 5.32 Handover IntraFrequency fallidos en zona B Tabla 5.7 Porcentaje de Handover exitosos en zona B Evento Solicitudes Exitosos Porcentaje Tasa Exitosa de Handover 174 173 99.43 %
- 230. 195 ¾ Tasa Exitosade Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): En la primera medición se presenta un handover InterRat satisfactorio (figura 3.47) en el área 1, después de los cambios implementados no se generan solicitudes para un cambio de tecnología LTE a WCDMA, esto se puede observar en la figura de “tecnología a la que se conecta el móvil en zona B” (figura 5.6). 5.1.2.7.3. Zona C: ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se observa en la figura 5.33 y en la tabla 5.8 que hay un 100% de handover IntraFrequency exitoso, las 169 solicitudes son satisfactorias. Después de los cambios realizados se tiene una mejor definición de PCI en el área 2 por lo que todos los handover entre celdas de igual frecuencia son exitosos a diferencia de la primera medición. a) b) Figura 5.33 a) Solicitudes de Handover IntraFrequency en zona C, b) Handover IntraFrequency exitosos en zona C
- 231. 196 Tabla 5.8 Porcentajede Handover exitosos en zona C ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): No existen solicitudes para un cambio de tecnología, el UE se mantiene siempre en LTE como se visualiza en la figura 5.7. 5.1.2.8. RLC Throughput Downlink En esta segunda medición se utiliza el servidor FTP configurado para que permita la descarga continua de archivos de tamaño de 500 MB. Se obtiene una velocidad máxima de transferencia de datos de 90.09 Mbps y un promedio de 23.10 Mbps, a diferencia de la primera medición en la cual se tiene una velocidad máxima de transferencia de datos de 65.51 Mbps y un promedio de 6.86 Mbps. Se observa que existe una mejora en el rendimiento de la red 4G LTE, con valores dentro de los rangos aceptables. En la sección 1.4 del capítulo I se indican los valores de rendimiento que debe alcanzar la red 4G LTE. En las figuras de RLC throughput downlink las velocidades de transferencia de datos se simbolizan mediante colores: verde oscuro (10 Mbps – 100 Mbps), verde claro (5 Mbps – 10 Mbps), amarillo (1 Mbps – 5 Mbps), naranja (0.5 Mbps – 1 Mbps), y rojo (0 Mbps – 0.5 Mbps). A continuación se muestran las figuras de downlink correspondientes a cada zona 5.1.2.8.1. Zona A: EL RLC throughput dowlink se muestra en las figuras 5.34 y 5.35, y sus valores máximo y promedio se indican en la tabla 5.9. Evento Solicitudes Exitosos Porcentaje Tasa Exitosa de Handover 169 169 100%
- 232. 197 Figura 5.34 ThroughputDownlink en capa RLC en zona A Figura 5.35 Visualización continua de Throughput Downlink en capa RLC en zona A Tabla 5.9 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en zona A Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput DL 62.59 18.17 5.1.2.8.2. Zona B: EL RLC throughput dowlink se muestra en las figuras 5.36 y 5.37, y sus valores máximo y promedio se indican en la tabla 5.10. Valor Máximo
- 233. 198 Figura 5.36 ThroughputDownlink en capa RLC en zona B Figura 5.37 Visualización continua de Throughput Downlink en capa RLC en zona B Tabla 5.10 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en zona B Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput DL 90.09 24.21 Valor Máximo
- 234. 199 5.1.2.8.3. Zona C: ELRLC throughput dowlink se muestra en las figuras 5.38 y 5.39. En la tabla 5.11 se indican los valores máximo y promedio de throughput downlink de la zona C. Figura 5.38 Throughput Downlink en capa RLC en zona C Figura 5.39 Visualización continua de Throughput Downlink en capa RLC en zona C Tabla 5.11 Valores de Throughput DL (Máximo y Promedio) en zona C Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput DL 89.41 26.93 Valor Máximo
- 235. 200 5.1.2.9. RLC ThroughputUplink No se utiliza el servidor FTP para las pruebas de uplink por problemas de autenticación con el servidor, se emplea la carga de archivos de tamaño de 500 MB mediante un programa de almacenamiento en la nube (Dropbox); el inconveniente de emplear este método es que no se realiza una carga continua de la información. Se tiene un valor máximo de uplink de 45.62 Mbps y en promedio 18.74 Mbps, observando así que se tiene un buen rendimiento de la red 4G LTE, con valores dentro de los rangos aceptables. A continuación se muestran las figuras de uplink correspondientes a cada zona. En la sección 1.4 del capítulo I se indican los valores de rendimiento que debe alcanzar la red 4G LTE. En las figuras de RLC throughput uplink las velocidades de transferencia de datos se simbolizan mediante colores: verde oscuro (10 Mbps – 100 Mbps), verde claro (5 Mbps – 10 Mbps), amarillo (1 Mbps – 5 Mbps), naranja (0.5 Mbps – 1 Mbps), y rojo (0 Mbps – 0.5 Mbps). 5.1.2.9.1. Zona A: EL RLC throughput uplink se muestra en las figuras 5.40 y 5.41, y sus valores máximo y promedio se indican en la tabla 5.12. Figura 5.40 Throughput Uplink en capa RLC en zona A
- 236. 201 Figura 5.41 Visualizacióncontinua de Throughput Uplink en capa RLC en zona A Tabla 5.12 Valores de Throughput UL (Máximo y Promedio) en zona A Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput UL 45.62 17.87 5.1.2.9.2. Zona B: EL RLC throughput uplink se muestra en las figuras 5.42 y 5.43, y sus valores máximo y promedio se indican en la tabla 5.13. Figura 5.42 Throughput Uplink en capa RLC en zona B Valor Máximo
- 237. 202 Figura 5.43 Visualizacióncontinua de Throughput Uplink en capa RLC en zona B Tabla 5.13 Valores de Throughput UL (Máximo y Promedio) en zona B Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput UL 45.49 20.48 5.1.2.9.3. Zona C: EL RLC throughput uplink se muestra en las figuras 5.44 y 5.45, y sus valores máximo y promedio se indican en la tabla 5.14. Figura 5.44 Throughput Uplink en capa RLC en zona C Valor Máximo
- 238. 203 Figura 5.45 Visualizacióncontinua de Throughput Uplink en capa RLC en zona C Tabla 5.14 Valores de Throughput UL (Máximo y Promedio) en zona C Máximo (Mbps) Promedio (Mbps) RLC Throughput UL 43.05 17.88 5.1.2.10. Vecindades La revisión del establecimiento de vecindades es indispensable para para el correcto desempeño de la red, sin embargo al tener completa la configuración de vecindades no se espera problemas en la misma (la configuración es fija). Una manera de asegurar que las configuraciones de vecindades no presenten problemas, es revisar el comportamiento de la Tasa de Caída de Servicio de Datos, es decir, verificar el aumento o disminución de la misma respecto a la primera medición. 5.1.2.11. Cumplimiento de KPIs por Drive Test En la tabla 5.16 se presenta un resumen de los KPIs analizados con la información adquirida en el segundo drive test del clúster 5; se verifica que todos los KPIs están dentro de los parámetros establecidos entre CNT y proveedor. Valor Máximo
- 239. 204 Tabla 5.15 PrincipalesKPIs con información obtenida en drive test KPI Fuente Valor Actual Objetivo Comentario Tasa Exitosa de Configuraciones RRC DT 100 % ≥ 95 % Cumple Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB DT 100 % ≥ 95 % Cumple Tasa de Caída de Servicio de Datos DT 2.87 % ≤ 4 % Cumple Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE<->LTE) DT 99.87 % ≥ 95 % Cumple Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE<->WCDMA) DT 100 % ≥ 90 % Cumple Se presenta a continuación el cálculo de los KPIs. 5.1.2.11.1. KPIs de Accesibilidad ¾ Tasa exitosa de configuraciones RRC: Se tiene en total 140 muestras recolectadas tanto de solicitudes como de conexiones exitosas; a continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 5.46 se observan los parámetros respectivos de solicitudes y muestras exitosas.
- 240. 205 Figura 5.46 Parámetrosde conexión solicitados y exitosos de RRC ¾ Tasa exitosa de Configuraciones E-RAB: Se obtiene un total de 139 muestras tanto de configuraciones de solicitudes como de configuraciones exitosas; a continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 5.47 se observan los parámetros respectivos de solicitudes y configuraciones exitosas.
- 241. 206 Figura 5.47 Parámetrosde conexión solicitados y exitosos de ERAB 5.1.2.11.2. KPIs de Retenibilidad ¾ Tasa de Caída de Servicio de Datos: Para el cálculo de este KPI se considera las muestras tomadas por el ERAB Release, las cuales son 139, y el número de muestras tomadas por el parámetro ERAB ABnormal Release son 4. A continuación se presentan los cálculos respectivos. En la figura 5.48 se observa las solicitudes realizadas por el parámetro ERAB ABnormal Release.
- 242. 207 Figura 5.48 Solicitudesdel parámetro ABnormal Release Como se indicó en la sección 5.1.2.10 se comprueba que las vecindades no presentan problemas y se encuentran correctamente configuradas debido a que la tasa de caída de servicio de datos se reduce de 3.72% (primera medición) a 2.87% (segunda medición). 5.1.2.11.3. KPIs de Movilidad ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: Se tiene 751 muestras de solicitudes de handover, y 750 muestras de handover exitosos, sin embargo en las zonas de exclusión se tienen 10 muestras solicitadas y exitosas de handover, las mismas que se descartan. A continuación se presentan los cálculos respectivos.
- 243. 208 En la figura5.49 se observan los parámetros respectivos de handover solicitados, fallidos y exitosos. Figura 5.49 Parámetros de Handover solicitados, fallidos y exitosos ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): Se observa en la figura 5.50 la presencia de 2 solicitudes handover interRat exitosos que aparecen dentro de las zonas de exclusión, por lo que no se las considera para el cálculo de este KPI. Para el cálculo del KPI se necesita conocer todas las muestras de handover InterRAT solicitados y exitosos, además se considera que el cambio de tecnología se ejecuta cuando el terminal mide en el eNB valores inferiores a -110 dBm y que en el nodo B se tenga valores de RSCP33 mayores a -95 dBm (umbrales definidos por la CNT EP). Se observa en la figura 5.51 que el 98.71% son niveles de RSRP que no superan los -110 dBm, y el 1.29% 33 Received signal code power (RSCP): En UMTS, es la potencia medida por un receptor; es usada para indicar fuerza de la señal, criterio de handover, y para calcular pérdidas.
- 244. 209 restante (en zonasde exclusión y en la parte central de la zona A) supera este umbral; sin embargo no existe el cambio de tecnología, debido a que cuando el terminal mide niveles de RSCP en los nodos B no recibe valores menores a -95 dBm, por lo que el terminal se mantiene en tecnología 4G a pesar de tener niveles bajos de RSRP; por lo tanto al tener la red 4G con estos buenos indicadores se mantiene en 100% este KPI. Figura 5.50 Contadores de InterRAT de HO solicitados, fallidos y exitosos Figura 5.51 Plot de niveles RSRP del clúster 5
- 245. 210 5.1.2.12. Cumplimiento deKPIs por estadísticas de la red Para la obtención de la información de KPIs por estadísticas de la red se utiliza la herramienta M2000, en el período correspondiente desde el 13 al 26 de octubre de 2014. Se realiza el análisis comparativo con la primera medición en la sección 5.2.8. A continuación se muestran las figuras de los respectivos KPIs. 5.1.2.12.1. KPIs de Accesibilidad ¾ Tasa Exitosa de Configuraciones RRC: En la figura 5.52 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores en promedio de 99.97%. Figura 5.52 Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ¾ Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB: En la figura 5.53 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores en promedio de 98.91%. 94 95 96 97 98 99 100 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ≥ 95%
- 246. 211 Figura 5.53 TasaExitosa de Configuraciones E-RAB 5.1.2.12.2. KPIs de Retenibilidad ¾ Tasa de Caída de Servicio de Datos: En la figura 5.54 se observa valores que van desde el 0 al 0.1% con un promedio de 0.03% cumpliendo con el objetivo de este KPI; este porcentaje indica que se reduce significativamente la caída de servicios de datos a pesar de tener un aumento en el número de usuarios (figura 5.55). Figura 5.54 Tasa de Caída de Servicio de Datos 94 95 96 97 98 99 100 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ≥ 95% 0,02 0,01 0,03 0,02 0,02 0,03 0,06 0,02 0,02 0,01 0,02 0,01 0,05 0,04 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa de Caída de Sesiones de Datos ≤ 4%
- 247. 212 Figura 5.55 Promedioy Máximo Número de Usuarios 5.1.2.12.3. KPIs de Movilidad ¾ Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales: En la figura 5.56 se presentan los valores de este KPI y se obtienen valores próximos entre el 99 y 100%, siendo el promedio de 99.96%. Figura 5.56 Intra Frequency Handover Success Rate 9,94 10,88 10,67 11,06 10,55 6,12 4,82 10,42 10,82 10,39 10,45 10,70 5,58 4,52 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 NúmerodeUsuarios Promedio del número de Usuarios Máximo número de Usuarios 94 95 96 97 98 99 100 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE-LTE) ≥ 95%
- 248. 213 ¾ Tasa Exitosade Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA): Los valores que se observan en la figura 5.57 van desde un 99% hasta un 100%, siendo el promedio de 99.72%. Figura 5.57 Inter RAT Handover Success Rate 5.1.2.13. Puntos Estáticos Se realiza walk test en las edificaciones ya detalladas en la tabla 3.1, y la respectiva calendarización para la toma de mediciones se la muestra en la tabla 5.2. Como se explica en el capítulo III, al ser un análisis complementario para la optimización outdoor se lo detalla en el ANEXO F. 5.2. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA RED LTE IMPLEMENTADA ACTUALMENTE VS LOS CÁLCULOS OPTIMIZADOS (ANTES VS DESPUÉS) La red comercial 4G LTE es optimizada de una manera satisfactoria, pues después de la implementación de los cambios físicos y de parámetros lógicos se verifica una mejora significativa en cobertura, calidad y desempeño de KPIs. A continuación se 90 92 94 96 98 100 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE-WCDMA) ≥ 90%
- 249. 214 muestran las tablasy figuras comparativas entre el antes y el después de la optimización de la red 4G LTE en el clúster 5. 5.2.1. TECNOLOGÍA En la tabla 5.16, y en las figuras 5.58 y 5.59 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, de los cambios de tecnología celular del móvil (LTE a WCDMA). Tabla 5.16 Comparación de Tecnología TECNOLOGÍA ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES LTE WCDMA LTE WCDMA ZONA A 100% 0% 100% 0% Originalmente, en la segunda medición, se tiene un 99.83% en LTE, y el restante en WCDMA, sin embargo este último se presenta en zonas de exclusión por lo que se considera que dentro del clúster se tiene 100% en LTE. ZONA B 97.84% 2.15% 100% 0% Después de los cambios efectuados, el terminal se mantiene en LTE durante todo el recorrido.ZONA C 99.94% 0.04% 100% 0% Figura 5.58 Tecnología – Antes de optimización
- 250. 215 Figura 5.59 Tecnología– Después de optimización 5.2.2. ANÁLISIS DE COBERTURA – RSRP En la tabla 5.17, y en las figuras 5.60 y 5.61 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, de los niveles de cobertura. Tabla 5.17 Comparación de RSRP COBERTURA - RSRP ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES> -110 dBm < - 110 dBm > -110 dBm < - 110 dBm ZONA A 97.36% 2.64% 97.67% 2.33% Mejora en área 1. ZONA B 94.35% 5.65% 99.92% 0.08% Mejora en área 1. ZONA C 99.94% 0.06% 99.71% 0.29% Mejora en área 1, pero aumentan los valores malos de RSRP en 0.23%, Estos niveles malos se presentan debido a un cambio temporal realizado por proveedor en una celda cercana al clúster por un evento de congregación masiva. Zonas de exclusión
- 251. 216 Figura 5.60 RSRP– Antes de optimización Figura 5.61 RSRP – Después de optimización Área 1 Zona A Área 1 Zona B Área 1 Zona C Área 1 Zona A Área 1 Zona B Área 1 Zona C
- 252. 217 5.2.3. ANÁLISIS DECALIDAD – SINR En la tabla 5.18, y en las figuras 5.62 y 5.63 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, de los niveles de calidad. Tabla 5.18 Comparación de SINR CALIDAD - SINR ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES > 0 dB < 0 dB > 0 dB < 0 dB ZONA A 98.43% 1.57% 98.61% 1.39% Mejora en área 1. ZONA B 97.88% 2.12% 99.71% 0.29% Mejora en área 1. ZONA C 98.29% 1.71% 99.37% 0.63% Mejora en área 1 y 2. Figura 5.62 SINR – Antes de optimización Área 1 Zona B Área 1 Zona C Área 1 Zona A Área 2 Zona C
- 253. 218 Figura 5.63 SINR– Después de optimización 5.2.4. ANÁLISIS DE SERVIDORES PCI En la tabla 5.19, y en las figuras 5.64 y 5.65 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, del mejor servidor PCI. Tabla 5.19 Comparación de mejor servidor PCI SERVIDORES PCI ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES Área 1 Área 2 Área 1 Área 2 ZONA A Mala definición de servidores - Buena definición de servidores - Mejora significativamente la definición de mejor servidor PCI en cada zona, y por lo tanto existe un mejor desempeño de la red tanto en cobertura como en calidad. ZONA B Mala definición de servidores Mala definición de servidores Buena definición de servidores Buena definición de servidores ZONA C - Mala definición de servidores - Buena definición de servidores Área 1 Zona B Área 1 Zona C Área 1 Zona A Área 2 Zona C
- 254. 219 Figura 5.64 Mejorservidor PCI – Antes de optimización Figura 5.65 Mejor servidor PCI – Después de optimización Área 2 Zona B Área 2 Zona C Área 2 Zona B Área 2 Zona C
- 255. 220 5.2.5. EVENTOS 5.2.5.1. TasaExitosa de Handover entre Frecuencias Iguales En la tabla 5.20, y en las figuras 5.66 y 5.67 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, del evento Intra Frequency. Tabla 5.20 Comparación de HO Intra Frequency INTRA FREQUENCY ANTES DESPUÉS OBSERVACIONESIntra Frequency Intra Frequency ZONA A 100% 100% No existen eventos de Intra Frequency. ZONA B 100% 99.43% En la segunda medición, existe solamente un Intra Frequency fallido de 174 solicitudes, por lo que no se considera como una degradación en la red. Esta solicitud fallida se presenta en un área donde, tanto como en la primera y segunda medición, no se tiene inconvenientes de cobertura ni calidad. ZONA C 98.63% 100% En la segunda medición, existió una mejor definición de servidor PCI en el área 2 por lo que todos los handover entre celdas de igual frecuencia fueron exitosas. Figura 5.66 Handover IntraFreq fallidos y exitosos – Antes de optimización Área 2 Zona C
- 256. 221 Figura 5.67 HandoverIntraFreq fallidos y exitosos – Después de optimización 5.2.5.2. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE a WCDMA) En la tabla 5.21, y en las figuras 5.68 y 5.69 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, del evento Inter RAT. Tabla 5.21 Comparación de HO InterRAT INTER RAT ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES InterRAT InterRAT ZONA A No se realizaron solicitudes No se realizaron solicitudes Las solicitudes de InterRAT, tanto antes como después de la optimización, se presentan en zonas de exclusión, por lo que se considera que en el clúster el UE se conecta siempre a la tecnología LTE. ZONA B 1 solicitud exitosa No se realizaron solicitudes En la primera medición existió una solicitud de handover InterRAT exitoso, mientras que en la segunda medición ya no existieron cambios de tecnología. ZONA C Cell Reselection No se realizaron solicitudes No existieron cambios de tecnología después de los cambios realizados. Área 2 Zona C
- 257. 222 Figura 5.68 HandoverInterRAT fallidos y exitosos – Antes de optimización Figura 5.69 Handover InterRAT fallidos y exitosos – Después de optimización Área 1 Zona B Zonas de exclusión Área 1 Zona B Zonas de exclusión
- 258. 223 5.2.6. RLC THROUGHPUTDOWNLINK En la tabla 5.22 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, del RLC throughput downlink. Tabla 5.22 Comparación de Throughput Downlink THROUGHPUT DOWNLINK ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES MÁXIMO [Mbps] PROMEDIO [Mbps] MÁXIMO [Mbps] PROMEDIO [Mbps] ZONA A 22.71 5.00 62.59 18.17 En la segunda medición se configura el servidor FTP para las pruebas de DOWNLINK por lo que se cumple con los valores establecidos, en general en el clúster se tiene un máximo de 90.09 Mbps y un promedio de 23.10 Mbps. ZONA B 65.51 9.07 90.09 24.21 ZONA C 32.32 6.52 89.41 26.93 5.2.7. RLC THROUGHPUT UPLINK En la tabla 5.23 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, del RLC throughput uplink. Tabla 5.23 Comparación de Throughput Uplink THROUGHPUT UPLINK ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES MÁXIMO [Mbps] PROMEDIO [Mbps] MÁXIMO [Mbps] PROMEDIO [Mbps] ZONA A - - 45.62 17.87 En la segunda medición se realiza la carga de archivos mediante Dropbox, a pesar de ello se cumple con los valores establecidos, en general en el clúster se tiene un máximo de 45.62 Mbps y un promedio de 18.74 Mbps. ZONA B - - 45.49 20.48 ZONA C - - 43.05 17.88
- 259. 224 5.2.8. CUMPLIMIENTO DEKPIS En la tabla 5.24 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, de cumplimiento de KPIs por drive test. Tabla 5.24 Comparación de KPIs por drive test KPIs por DRIVE TEST ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES Tasa Exitosa de Configuraciones RRC 100% 100% Los KPIs se mantienen en 100%. Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB 100% 100% Los KPIs se mantienen en 100%. Tasa de Caída de Servicio de Datos 3.72% 2.87% Se producen menos eventos de ERAB Abnormal Release lo que genera que el KPI mejore. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE<->LTE) 99.79% 99.87% A pesar de tener un Intra Freq en la zona B en la segunda medición, no afecta al KPI, y existe una mejora del mismo. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE<- >WCDMA) 100% 100% Se mantiene el valor de la primera medición al no tener cambios de tecnología en el segundo drive test. En la tabla 5.25, y en las figuras 5.70 hasta la 5.75 se indica la comparación entre el antes y el después de la optimización, de cumplimiento de KPIs por estadísticas de la red. Tabla 5.25 Comparación de KPIs por Estadísticas de la Red KPIs por Estadísticas de la Red ANTES DESPUÉS OBSERVACIONES Tasa Exitosa de Configuraciones RRC 99.97% 99.97% Los KPIs se mantienen en promedio en 99.97%. Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB 99.90% 98.91% Existe una disminución del 0.99% en este KPI pero se mantiene sobre el umbral establecido. Tasa de Caída de Servicio de Datos 0.21% 0.03% Existe una mejora al tener una disminución de la tasa de caída de servicio de datos. Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE<- >LTE) 99.31% 99.96% Existe una mejora en este KPI en 0.65%. Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE<- >WCDMA) 99.21% 99.72% Existe una mejora en este KPI en 0.51%.
- 260. 225 Figura 5.70 TasaExitosa de Configuraciones RRC (Antes - Después de optimización) Figura 5.71 Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB (Antes - Después de optimización) 94 95 96 97 98 99 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Configuraciones RRC ≥ 95% 94 95 96 97 98 99 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Configuraciones E-RAB ≥ 95% ANTES ANTES DESPUÉS DESPUÉS
- 261. 226 Figura 5.72 Tasade Caída de Servicio de Datos (Antes - Después de optimización) Figura 5.73 Promedio y Máximo Número de Usuarios (Antes - Después de optimización) 0,11 0,11 0,34 0,40 0,15 0,16 0,14 0,13 0,30 0,23 0,35 0,02 0,01 0,03 0,02 0,02 0,03 0,06 0,02 0,02 0,01 0,02 0,01 0,05 0,04 0 1 2 3 4 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa de Caída de Sesiones de Datos ≤ 4% 2,10 2,14 1,24 1,03 2,14 2,10 2,26 2,27 2,19 1,29 1,27 9,94 10,88 10,67 11,06 10,55 6,12 4,82 10,42 10,82 10,39 10,45 10,70 5,58 4,52 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 NúmerodeUsuarios Promedio del número de Usuarios Máximo número de Usuarios DESPUÉSANTES ANTES DESPUÉS
- 262. 227 Figura 5.74 IntraFrequency Handover Success Rate (Antes - Después de optimización) Figura 5.75 Inter RAT Handover Success Rate (Antes - Después de optimización) El informe final correspondiente al análisis comparativo del antes y después de la optimización del clúster 5 entregado a la CNT EP se encuentra en el ANEXO G. 94 95 96 97 98 99 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Handover entre Frecuencias Iguales (LTE-LTE) ≥ 95% 90 92 94 96 98 100 07-08-14 08-08-14 09-08-14 10-08-14 11-08-14 12-08-14 13-08-14 14-08-14 15-08-14 16-08-14 17-08-14 13-10-14 14-10-14 15-10-14 16-10-14 17-10-14 18-10-14 19-10-14 20-10-14 21-10-14 22-10-14 23-10-14 24-10-14 25-10-14 26-10-14 Porcentaje[%] Tasa Exitosa de Handover entre Diferentes Tecnologías de Acceso de Radio (LTE-WCDMA) ≥ 90% ANTES DESPUÉS ANTES DESPUÉS
- 263. 228 5.3. RESULTADOS DELAS MEDICIONES DESPUÉS DE LA IMPLEMENTACIÓN ¾ En las mediciones de drive test, el valor máximo de RSRP es de -55.69 dBm y el mínimo es de -120.75 dBm. El valor máximo de SINR es de 30 dB y el mínimo es de -10.90 dB. Esto refleja valores promedio de RSRP de -90.03 dBm y de SINR de 15.85 dB. Se verifica por tanto que después de la optimización del clúster se alcanzan mejores niveles de cobertura y calidad que permiten que el usuario aproveche al máximo de su experiencia LTE. ¾ Referente a los puntos estáticos, el valor máximo de RSRP es de -61.13 dBm y el mínimo es de – 122.25 dBm. El valor máximo de SINR es de 30 dB y el mínimo es de –7.70 dB. Esto refleja valores promedio de SINR de 15.03 dB y de RSRP de -96.65 dBm. Se debe recordar separar cada punto estático para obtener un análisis más confiable; después de los cambios realizados se verifica una mejora en las pruebas indoor. ¾ Se verifica una mejora en los 4 puntos estáticos considerados para la realización de las pruebas indoor, teniendo un servicio óptimo en el interior de todas las edificaciones. En las primeras mediciones en el punto estático 2 (Mall El Jardín) se obtuvo resultados negativos, sin embargo después de la optimización se alcanzaron niveles buenos de cobertura y calidad con lo que se considera que el servicio prestado en este punto estático es bueno.
- 264. 229 CAPÍTULO VI 6. CONCLUSIONESY RECOMENDACIONES 6.1. CONCLUSIONES ¾ Se realiza el análisis y la implementación de cambios físicos y de parámetros lógicos para la optimización outdoor del Clúster 5 de la ciudad de Quito de la Red de acceso inalámbrica 4G LTE de la Empresa CNT EP que se encuentra en servicio comercial, utilizando los datos obtenidos en pruebas de campo se verifica el comportamiento actual de la red, y se analiza el clúster para poder mejorar el servicio de 4G LTE. Con la implementación de los cambios sugeridos se logra corregir los problemas presentados en un primer análisis, mejorando la calidad, cobertura e indicadores claves de desempeño de la red (Key Performance Indicators, KPIs). ¾ Se estudia los conceptos teóricos para describir una red 4G LTE y lograr desarrollar un Proyecto de optimización; el cual se basa en parámetros y umbrales establecidos por especificaciones del 3GPP, criterios de empresa o de proveedor para el correcto funcionamiento de la red. Logrando con esto presentar un proceso adecuado para realizar la implementación de cambios físicos y de parámetros lógicos que necesita la red 4G LTE ¾ Se presenta y desarrolla un proceso de optimización para redes celulares 4G LTE, en el que se detalla el uso de materiales, programas y actividades necesarias para la mejora de la red. Este proceso de optimización presentado sirve como base para futuros trabajos de optimización en la red 4G LTE de la CNT EP ya que al momento solo se cuenta con procesos definidos para la optimización de una red 3G.
- 265. 230 ¾ Se realizala implementación de cambios físicos, logrando así cumplir con los objetivos de mejorar la red 4G LTE de la CNT EP. Se proponen 6 cambios físicos de los cuales uno se rechaza por la CNT EP antes de generar la respectiva orden de trabajo y otro por el proveedor al momento de realizar la orden de trabajo, complementario a este Proyecto el proveedor propone 6 cambios físicos de los cuales 2 de ellos coinciden con los propuestos en este Proyecto. Con respecto a los parámetros lógicos se proponen 12 configuraciones de vecindades que son revisadas por el proveedor, el cual notifica que las mismas ya se encuentran configuradas. ¾ Colocando en funcionamiento al eNB PI_UIO_LA_PRADERAL21 se consigue obtener mejores niveles de cobertura y calidad tanto en la zona A como en la zona B. En el área 1 de la zona A por ejemplo, se tenía un pequeño porcentaje de niveles malos de RSRP y SINR por lo que no se realizaron cambios en ninguna celda correspondiente a esta zona, sin embargo con la presencia del mencionado eNB, el haz de cobertura logró cubrir el área 1 consiguiendo así mejorar los parámetros de cobertura y calidad. En el caso del área 1 de la zona B se tenía una degradación en la red en cuanto a niveles de RSRP y SINR, por lo que se realizaron cambios sobre PI_UIO_BELISARIO_1 y PI_UIO_RUMIPAMBA_3, y junto con PI_UIO_LA_PRADERAL21 se mejora significativamente los niveles de cobertura y calidad erradicando por completo en esta área los niveles malos de RSRP, SINR y cambios de tecnología. ¾ Se mejora la definición de los servidores PCI en el área 2 de la zona B, en la cual se realizaron cambios sobre la celda PI_UIO_VIVALDI_1 para aumentar la cobertura de los lóbulos laterales y con esto conseguir que sea el mejor servidor PCI para esta área; sin embargo, como parte de otro proceso de optimización que realizó el proveedor, se ejecutó un cambio en la celda PI_UIO_AMAZONAS_3 lo que genera una influencia directa en esta área y por lo que se convierte esta celda en mejor servidor PCI. A pesar de no cumplir con el objetivo inicial (Vivaldi como mejor servidor) se cumple con
- 266. 231 una mejor definiciónde servidor PCI en esta zona, y por lo tanto ya no se presentan saltos continuos entre PCIs. ¾ Incrementan los buenos niveles de cobertura y calidad en el área 1 de la zona C; los cambios correspondientes se los realizó sobre las celdas PI_UIO_WHIMPER_3 y PI_TRIBUNAL_SUPREMO_3. Además ya no se presentan cambios de tecnología ni eventos de IntraFrequency debido a la buena definición de los servidores PCI en el área 2 de la zona C, donde se realizan cambios sobre las celdas PI_UIO_ESTADIO_OLIMPICO_2 y PI_UIO_REPUBLICA_DEL_SALVADOR_1. ¾ Configurando de una manera óptima el servidor FTP para la descarga de archivos, en el segundo drive test realizado, se obtienen valores de DL con un máximo de 89.41 Mbps y un promedio de 23.10 Mbps, los cuales van acorde a lo esperado de una red LTE; de la misma manera en UL se configuró cargas de archivos en un programa de almacenamiento logrando así valores de 45.62 Mbps en máximo y de 18.74 Mbps en promedio, de nuevo los valores reflejen el buen desempeño de la red. Se debe recordar que en la primera medición los valores de DL / UL no se consideraron para el análisis ya que el proveedor no realizó las configuraciones sobre el servidor FTP. ¾ Los valores de KPI desde el punto de vista del usuario (KPIs por drive test) mejoran luego del proceso de optimización ya que no se producen cambios de tecnología celular, con esto se presenta una idea de una mejora en la experiencia LTE al usuario, mientras que los KPI desde el punto de vista de la red (KPIs por estadísticas) mantienen una tendencia muy por encima de los umbrales, esto se debe a que todavía no se aprovechan todos los recursos de la red, estos resultados se pueden comprobar en el número de usuarios promedio el cual va en aumento, de 2 en la primera medición a 10 en la segunda medición. Dicho esto, se vuelve a recalcar que la red se encuentra en un punto de inflexión hacia un gran crecimiento de usuarios.
- 267. 232 ¾ En esteProyecto se realiza la optimización outdoor del clúster 5, sin embargo se realizan pruebas indoor como un análisis complementario para poder asegurar un mejor servicio a las edificaciones consideradas de mayor importancia dentro del clúster, es por este motivo que se realiza un análisis de puntos estáticos tanto antes como después de la optimización, obteniendo como resultado mejoras considerables en la cobertura y calidad de la red dentro de estas edificaciones. El punto estático en el cual existe la mayor mejora es en Mall El Jardín. ¾ La red LTE de la CNT EP lleva un año implementada en la ciudad de Quito y al ser la única red 4G que se oferta al público se encuentra en constante crecimiento, convirtiéndose en una red dinámica, por lo que un proceso de optimización se debe realizar constantemente cada cierto periodo de tiempo para poder suplir con los problemas y demanda de capacidad que se presenten en un futuro, y al ser una red enfocada en lugares específicos de cobertura donde se tiene una gran uso de tráfico de datos, necesita poder contar con la flexibilidad suficiente para adaptarse a eventos y lugares de afluencia masiva de usuarios.
- 268. 233 6.2. RECOMENDACIONES ¾ Pararecolectar datos mediante un drive test se deben tener consideraciones antes y mientras se realice el mismo. La planificación antes de realizar un drive test es importante y se la debería realizar con un mes de anticipación ya que esto conlleva solicitud de herramientas, de recurso físico de apoyo y de transporte. Y mientras se realiza el drive test las consideraciones que se deben tomar son las de tener una correcta planificación de las rutas (verificar el sentido de las calles), planificar horarios con menos tráfico y con condiciones climáticas buenas. ¾ Debido a los cambios inesperados en las condiciones climáticas de la ciudad de Quito, es importante tener un pronóstico del clima antes de realizar el drive test, ya que si éstas varían se afectan los datos recolectados que pertenecen al EUTRAN; esta afectación no es muy significativa pero si puede llevar a pequeñas variaciones al momento de la recolección de datos. ¾ Es recomendable tener una atención especial al momento de ir recolectando datos en el drive test con el software (GENEX Probe), ya que esta herramienta necesita pasar al estado de PAUSE para no recolectar datos en áreas que no correspondan al clúster analizado, con esto se evita la presencia de zonas de exclusión. ¾ Al momento de recolectar la información de KPIs se la realiza de dos maneras, los obtenidos mediante las muestras tomadas en el drive test y los obtenidos por estadística, estos últimos se los recolecta mediante el software M2000 y reflejan los datos de todos los usuarios que se conectan a la red. El software M2000 permite obtener datos con un mes de antigüedad, es importante cumplir con los cronogramas ya que caso contrario se debe recurrir a otra área de la CNT para recuperar los datos del software M2000.
- 269. 234 ¾ Para laspruebas de downlink y uplink el proveedor configura un servidor FTP en el cual se realiza la carga y descarga continua de archivos pesados (0.5 a 1 GB) con el objetivo de obtener resultados mientras se usa la red con todos sus recursos, si no se tienen estas configuraciones como ocurrió en las primeras mediciones y en el uplink de la segunda medición, la solución para las pruebas de downlink es la reproducción de videos (YouTube) y para las pruebas de uplink es la subida de archivos a un servidor como por ejemplo Dropbox. Con esto se mitiga la falta de datos pero no se solventa en su totalidad debido a que no es una carga o descarga continua de información. ¾ Se recomienda actualizar periódicamente las direcciones y credenciales de autenticación a los servidores FTP, los cuales se los utiliza para las pruebas de rendimiento en los enlaces de subida y de bajada.
- 270. 235 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] KumarA., Liu Y., Sengupta J., “Evolucion of Mobile Wireless Communicacion 1G to 4G”, 2010. [2] Cox C., “An introduction on LTE, LTE-Advance, SAE and 4G Mobile Communications”, 2012. [3] Dahlman E., Parkvall S., Skold J., “4G LTE LTE-Advance for Mobile Broadband”, 2011. [4] Mishra A., “Advanced Cellular Network Planning and Optimisation 2G, 2.5G, 3G...Evolution to 4G”, 2005. [5] Rumney M., “LTE and the Evolution to 4G Wireless Design and Measurement Challenges”, 2013. [6] Elnashar A., El-saidny M., “LTE Network Architecture and Protocols”, 2014. [7] HUAWEI, “001 LTE Air Interface ISSUE 1”, 2010. [8] HUAWEI, “LTE Principle Fundamental ISSUE 1.01”, 2013. [9] HUAWEI, “LTE Network Tuning”, 2011. [10] HUAWEI “LTE RF Optimization Guide”, 2012. [11] HUAWEI, “LTE eRAN6.0 KPI Introduction”, 2013. [12] HUAWEI, “ANTENNA DOWNTILT GUIDELINE”, 1999. [13] ANDREW, “Electrical and mechanical downtilt effect on pattern performance”, 2010. [14] Kreher R., Gaenger K., “LTE Signaling Troubleshooting and Optimization - Kreher, Gaenger”, 2011. [15] HUAWEI “LTE KPI Reference”, 2012. [16] HUAWEI, “GENEX Probe User Guide”, 2013. [17] HUAWEI, “Introduction to GENEX Assistant”, 2013. [18] Bernal I, “3G”, 2008. [19] HUAWEI, “GENEX Probe Operation Guide (LTE)”, 2009. [20] Mishra A., “Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation 2G, 2.5G, 3G...Evolution to 4G”, 2004. [21] ERICSSON, “LTE Initial Tuning Introduction and Preparations”, 2009. [22] HUAWEI, “Guide to Optimizing LTE Service Drops”, 2012.
- 271. 236 [23] NOKIA SOLUTIONSAND NETWORK“LTE Call Setup Optimization”, 2013. [24] Song L., Shen J., “Evolved Cellular Network Planning and Optimization for UMTS and LTE”, 2011. [25] ERICSSON, “LTE Call Flow”, 2008. [26] HUAWEI, “LTE Performance Parameters”, 2010. [27] HUAWEI, “LTE KPI”, 2014. [28] QUALCOMM, “LTE Mobility Enhancements”, 2010. [29] Floatway Systems, “KPI in LTE Radio Network”, 2014. [30] HUAWEI “LTE KPI Measurement Methodology and Acceptance Procedure”, 2012. [31] HUAWEI, “GENEX Probe V3.5 LTE Drive Test Using Tutorial”, 2014 [38] Carrión H., “Regulación de las Telecomunicaciones”, 2008. [39] CNT EP, Información de Archivo, 2005 – 2010. [40] Nuñez J., Cordero J., Gómez J., “Los Marcos Legales y Regulatorios de las Telecomunicaciones en el Ecuador” [41] Superintendencia de Telecomunicaciones, “Compendio Histórico de las Telecomunicaciones en Ecuador”, 2007. [42] Forks, “Atoll Administrator Manual”, 2013. [43] Forks, “Atoll User Manual”, 2013.
- 272. 237 REFERENCIAS PÁGINAS WEB [32]Publicación de la revista “Popular Science”: http://blog.modernmechanix.com/worlds-first-cell-phone/ [33] Cálculo del Azimut, elevación y polarización: www.mediasoluciones.com/acimut [34] TILT eléctrico y mecánico de la Antena: www.telecomhall.com/es/que-es-tilt-electrico-y-mecanico-de-la-antena-y- como-lo-usa.aspx [35] Control de Potencia en Redes Móviles: www.conapptel.org.mx/conferencia/control_potencia.pdf [36] RSRP (Reference Signal Received Power): www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_RSRP.html [37] Identificador física de celda: www.eetindia.co.in/ART_8800689057_1800006_TA_768dcb88.HTM?ju mpto=view_welcomead_1418828349521
- 273. 238 GLOSARIO DE TÉRMINOS A AdvancedWireless Service (AWS): Es el nombre que toma la banda 4 que opera a frecuencias del orden de microondas, de 1710 a 1755 MHz en uplink y de 2150 a 2162 MHz en downlink; se usa en Estados Unidos, Canadá, México, Chile, Ecuador entre otros. All-IP: Es una red basada en la transmisión de paquetes capaz de proveer servicios integrados y que ofrece diversos modos de acceso, que se integran de forma transparente en una capa de red basada en el protocolo IP. Arquitectura Plana: Divide las funciones del core en un plano de control y en un plano de usuario. Automatic Repeat Request (ARQ): Protocolo usado para el control de errores en la transmisión de datos. B Bearer: Es una conexión entre dos o más puntos en un sistema de conexión en donde el tráfico de datos fluye. D DOWNLINK: Enlace de bajada. E Efecto Doopler: Es el cambio aparente de la frecuencia de una onda emitida por una Fuente en movimiento. E-UTRA Radio Access Bearer (ERAB): Transporta los paquetes del EPS bearer entre el UE y el EPC. F Forward Error Correction (FEC): Es un mecanismo de corrección de errores que permite la corrección en el receptor sin la retransmisión de la señal original.
- 274. 239 H Handover: Si unaunidad móvil se mueve fuera del rango de su estación base, se selecciona otra estación base más adecuada. High Speed Downlink Packet Access (HSDPA): Se la considera dentro de la generación 3.5G, siendo la evolución de UMTS. Consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora la capacidad máxima de transferencia de información alcanzando tasas de bajada de hasta 14 Mbps. High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA): Evolución de HSDPA, en la que se estable el uso de un canal dedicado para el enlace ascendente (uplink) con una velocidad de hasta 7.2 Mbps. Hotspot: Son zonas de alta demanda de tráfico, y que por tanto el dimensionamiento de su cobertura está condicionado a cubrir esta demanda por parte de un punto de acceso o varios. Hybrid ARQ (HARQ): Es la combinación de ARQ con un sistema de corrección de errores. I Inter-cell interference coordination (ICIC): Es introducido en el 3GPP release 8, y considera la coordinación de la interferencia entre celdas, mitigando así la interferencia en el tráfico de canales. IP Multimedia Subsystem (IMS): Son las especificaciones que detallan la arquitectura de las redes all-IP. M Master Information Block (MIB): Es una señal especial que lleva información acerca de la configuración de ancho de banda, número de antenas transmisoras, entre otras. Media Gateways (MGW): Dispositivo de transmisión donde el tráfico entra o sale de la red IP desde o hacia la red telefónica convencional. Mobile Switching Centre (MSC): Elemento que controla el core de la red en redes de segunda generación.
- 275. 240 Multimedia Broadcast MulticastService (MBMS): Especificación de interfaz de punto a multipunto para redes celulares establecidas en 3GPP. Está diseñado para proporcionar una entrega eficiente de los servicios de difusión y multidifusión. P Paging: Es usado por la red para solicitar el establecimiento de una conexión de señalización al móvil. Peak to Average Power Ratio (PAPR): Es la amplitud pico al cuadrado dividida para el valor medio cuadrático de una señal. Plain Old Telephone Service (POTS): Conocido también como Servicio Telefónico Tradicional o Red Telefónica Básica, el cual hace referencia a la manera en cómo se ofrece el servicio telefónico analógico (o convencional) por medio de cableado de cobre. Public Land Mobile Network (PLMN): Es una red establecida y operada por una administración con la finalidad de proveer servicios móviles. Q Quadrature Amplitude Modulation (QAM): Técnica de modulación que transporta dos señales independientes tanto en amplitud como en fase, puede tener estados de modulación como 16, 64 y 256. R Received signal code power (RSCP): En UMTS, es la potencia medida por un receptor; es usada para indicar fuerza de la señal, criterio de handover, y para calcular pérdidas. Reference Signal Received Quality (RSRQ): Esta medida indica la calidad de la señal recibida; está en las especificaciones del 3GPP. Roaming: Se refiere a la capacidad de cambiar de un área de cobertura a otra sin interrupción en el servicio o pérdida en conectividad. Permite a los usuarios seguir utilizando sus servicios de red inalámbrica cuando viajan fuera de la zona geográfica en la que contrataron el servicio.
- 276. 241 S Servicios de ValorAgregado: Son aquellos que utilizan servicios finales proporcionados por un concesionario, para prestar a sus abonados servicios que transforman el contenido de la información transmitida. Utilizan la tecnología y la infraestructura existente de los servicios portadores y finales. Servicios Portadores: Son los servicios de telecomunicaciones que proporcionan la capacidad necesaria para la transmisión de señales entre puntos de terminación definidos en la red. Se pueden presentar bajo dos modalidades: redes conmutadas y no conmutadas integradas por medios físicos, ópticos y electromagnéticos. Spread Spectrum: Es una técnica de modulación en la que se ensancha la señal para transmitir en una banda ancha de frecuencias. T Tracking areas: Son áreas utilizadas para rastrear la ubicación de los terminales que se encuentran en estado de standby. U UPLINK: Enlace de subida. ANEXOS ANEXO A: Publicación de la revista “Popular Science”. ANEXO B: Datasheet de las Antenas ADU451819 y A19451811. ANEXO C: Primera medición de RLC Throughput downlink. ANEXO D: Primer Análisis de Puntos Estáticos. ANEXO E: OT 2014-09-30-ORAI-VF-CRQXX. ANEXO F: Segundo Análisis de Puntos Estáticos. ANEXO G: Informe Comparativo del antes vs después de la Optimización del clúster 5 entregado a la CNT EP.