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Equation Chapter 1 Section 1

Trabajo de Fin de Grado

Grado en Ingenería de las Tecnologías de

Telecomunicación

Optimización de red móvil 2G y 3G en Guinea

Ecuatorial

Autor: Alejandro Grande Gómez

Tutor: Juan José Murillo Fuentes

Dep. Teoría de la Señal y Comunicaciones

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2018

Trabajo de Fin de Grado

Grado en Ingeniería de las Tecnologías de Telecomunicación

Optimización de red móvil 2G y 3G en Guinea

Ecuatorial

Autor:

Alejandro Grande Gómez

Tutor:

Juan José Murillo Fuentes

Catedrático de Universidad

Dep. de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2018

Trabajo de Fin de Grado: Optimización de red móvil 2G y 3G en Guinea Ecuatorial

Autor: Alejandro Grande Gómez

Tutor: Juan José Murillo Fuentes

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2018

El Secretario del Tribunal

A mi familia

A Jennifer

A mis amigos

Agradecimientos

Por mi familia, por Jennifer, por aguantarme durante tanto tiempo y por insistir en que acabe este proyecto tras

dos años de redacción, gracias a todos por hacerme mejor persona, porque no hay mejor herencia que la

educación que podemos dejar a los demás. Es imposible escribir este trabajo y olvidarme de ellos, hubiera sido

imposible llegar hasta aquí sino fuera por ellos.

A mis amigos, en especial a los que conocí durante esta etapa, a los que acabaron y a los que se quedaron por el

camino, a mis compañeros de noche de estudio de bunker, Juan, Manuel, Ismael, gracias por las risas cuando

suspendíamos y por las hipótesis al descifrar los problemas.

A Juan José, mi tutor de este proyecto, gracias por estar durante todo este tiempo respondiendo a mis correos y

mis dudas, por enseñarme y por transmitir el conocimiento de la manera en la que lo hace.

Alejandro Grande Gómez

Autor del proyecto

Sevilla, 2018

Resumen

Los sistemas de comunicaciones móviles se han convertido en uno de los motores más importantes de la

sociedad de información. La telefonía móvil es aquella forma de comunicación donde uno o más interlocutores

participan en la comunicación mediante un acceso por vía radio y que además, dichos interlocutores tienen la

posibilidad de desplazarse durante la comunicación sobre el área de cobertura del sistema de telefonía móvil.

El objeto de este proyecto es documentar y estudiar la optimización de telefonía móvil en las tecnologías 2G y

3G que se está llevando acabo sobre una operadora nacional en Guinea Ecuatorial.

Para ello, el presente proyecto se estructurará en una primera parte introductoria a dichas tecnologías existentes

en la red. Una segunda parte, más técnica, la cual menciona los KPIs o parámetros analizados y modificados.

Una tercera parte, donde dataremos y mostraremos a lo largo del tiempo el efecto de realizar los cambios en

dicha parametrización y por último, unas posibles líneas futuras para mantener un estado óptimo de la red.

Así, será necesario comprender tanto los conceptos teóricos de las tecnologías que nos incumben y el estado

inicial de la red móvil a optimizar.

.

Abstract

Mobile communication systems have become one of the most important engines of the information society. The

mobile telephony is that form of communication where one or more interlocutors participate in the

communication by means of a radio access and that, in addition, these interlocutors have the possibility of

moving during the communication on the coverage area of the mobile telephony system.

The purpose of this project is to document and study the optimization of mobile telephony in the 2G and 3G

technologies that is being carried out on a national operator in Equatorial Guinea.

For this, the present project will be structured in a first introductory part to said existing technologies in the

network. A second part, more technical, which mentions the KPIs or parameters analyzed and modified. A third

part, where we will date and show over time the effect of making the changes in said parameterization and,

finally, some possible lines of future to maintain an optimal state of the network.

Therefore, it will be necessary to understand both the theoretical concepts of the technologies that concern us

and the initial state of the mobile network to be optimized.

Índice

Agradecimientos ix

Resumen xi

Abstract xiii

Índice xv

Índice de Tablas xvii

Índice de Figuras xix

1 Introducción 1 1.1 Motivación 1 1.2 Objetivos 1

2 Generaciones de la telefonía móvil 2 2.1 Primera Generación 2

2.1.1 Arquitectura del sistema TACS 3 2.2 Segunda Generación, GSM 4

2.2.1 Especificaciones del Sistema GSM 4 2.2.2 Arquitectura del sistema GSM 5 2.2.3 Establecimiento y control de las comunicaciones 7

2.3 Tercera Generación, 3G 8 2.3.1 Especificaciones del Sistema 3G 8 2.3.2 Arquitectura del Sistema 3G 8

3 Red móvil EcuatoGuineana. Herramientas de optimización y Gestión 9 3.1 Estado inicial 9 3.2 Herramientas de optimización 10

3.2.1 Centro de Operación y Mantenimiento (OMC) 10

4 Optimizaciones y parametrizaciones 13 4.1 Nivel de acceso 13

4.1.1 Introducción 13 4.1.2 Parámetros y factores que influyen 13 4.1.3 Problemas de acceso en la red EcuatoGuineana 14 4.1.4 Propuestas y resultados 17

4.2 Freccuency Hopping 21 4.2.1 Introducción 21 4.2.2 Parámetros y factores que influyen 22 4.2.3 Problemas en la red EcuatoGuineana 23 4.2.4 Propuestas y resultados 26

4.3 Radiolink TimeOut 29 4.3.1 Introducción 29 4.3.2 Parámetros y factores que influyen 29 4.3.3 Problemas en la red EcuatoGuineana 30 4.3.4 Propuestas y resultados 32

4.4 Neighbors 34

4.4.1 Introducción 34 4.4.2 Parámetros y factores que influyen 36 4.4.3 Problemas en la red EcuatoGuineana 37 4.4.4 Propuestas y resultados 37

4.5 Handovers 39 4.5.1 Introducción 39 4.5.2 Parámetros y factores que influyen en los Handovers 39 4.5.3 Problemas de Handover en la red EcuatoGuineana 40 4.5.4 Propuestas y resultados 41

4.6 Problemas de canales e identificadores 43 4.6.1 Introducción 43 4.6.2 Parámetros y factores que influyen en los BCCH, BSIC 44 4.6.3 Problemas de frecuencias e identificadores en la red EcuatoGuineana 44 4.6.4 Propuestas y resultados 45

4.7 Congestión canales SDCCH 47 4.7.1 Introducción 47 4.7.2 Parámetros y factores que influyen 48 4.7.3 Problemas en la red EcuatoGuineana 49 4.7.4 Propuestas y resultados 49

4.8 Repeated SACCH y FACCH 51 4.8.1 Introducción 51 4.8.2 Parámetros y factores que influyen 51 4.8.3 Problemas en la red EcuatoGuineana 51 4.8.4 Propuestas y resultados 51

4.9 Ajustes adicionales para la red 3G 52 4.9.1 Introducción 52 4.9.2 Parámetros y factores que influyen 52 4.9.3 Problemas en la red EcuatoGuineana 53 4.9.4 Propuestas y resultados 53

5 Resultados generales, líneas futuras de actuación 55

Referencias 58

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2-1. Diferencias entre redes móviles de primera generación. 2

Tabla 4-1. Bandas de interferencias. 44

Tabla 4-2. Configuración de canales lógicos SDCCH. 48

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2-1. Elementos que componen la arquitectura TAC [1]. 3

Figura 2-2. Arquitectura Sistema GSM. Figura tomada de la asignatura “Estructura y Protocolos

de Redes Públicas” de la Escuela superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla. 5

Figura 2-3. Arquitectura sistema 3G. Figura tomada de la asignatura “Estructura y Protocolos de

Redes Públicas” de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla. 8

Figura 3-1 . Arquitectura del Centro de Operación y Mantenimiento (OMC) [4] 10

Figura 3-2. Captura de pantalla. Pantalla principal del OMC. Software de gestión Alcatel – Lucent. 11

Figura 3-3. Captura de pantalla. Operaciones disponibles a editar de una estación base desde el

RNUSM. Software de gestión Alcatel – Lucent. 11

Figura 3-4. Captura de pantalla. Gráficas generadas a partir de la herramienta NPO Analysis Desktop.

Software de gestión Alcatel – Lucent. 12

Figura 3-5. Captura de pantalla. Display de listas de alarmas actuales en la red. Software de

gestión Alcatel – Lucent. 12

Figura 4-1. Captura de pantalla de cartografía para problemas nivel de acceso. 15

Figura 4-2. Datos preoptimización del emplazamiento 1. 16

Figura 4-3 . Datos preoptimización del emplazamiento 7. 16

Figura 4-4. Datos preoptimizción del emplazamiento 18. 17

Figura 4-5. Análisis de datos tras optimización del emplazamiento 1. 18

Figura 4-6. Análisis de datos tras optmización del emplazamiento 7. 18

Figura 4-7. Análisis de datos tras optimzación del emplazamiento 18. 19

Figura 4-8. Datos generales de la BSC tras la optimización de nivel de acceso. 20

Figura 4-9. Ejemplo de esquema básico de una estación Base. 21

Figura 4-10. Captura de pantalla de cartografía para problemas de Frequency Hopping. 23

Figura 4-11. HO 2G – 2G datos preoptimización del emplazamiento 14. 24

Figura 4-12.CDR datos preoptimización del emplazamiento 14. 24

Figura 4-13.HO 2G – 2G datos preoptimización del emplazamiento 22. 25

Figura 4-14. CDR datos preoptimización del emplazamiento 22. 25

Figura 4-15. Análisis de datos HO 2G–2G tras optimización en el emplazamiento 14. 26

Figura 4-16. Análisis de datos CDR tras optimización en el emplazamiento 14. 26

Figura 4-17. Análisis de datos HO 2G–2G tras optimización en el emplazamiento 22. 27

Figura 4-18.Análisis de datos CDR tras optimización en el emplazamiento 22. 27

Figura 4-19.Datos generales de la BSC tras la optimización de Frequency Hopping. 28

Figura 4-20. Solapamiento de coberturas ideales. 30

Figura 4-21.Captura de pantalla de cartografía para problemas de Radiolink Timeout. 31

Figura 4-22. Éxito HO 2G–2G de emplazamientos rurales. 31

Figura 4-23. CDR de emplazamientos rurales. 32

Figura 4-24. Análisis de datos HO 2G–2G tras optimización en los emplazamientos 15 y 19. 33

Figura 4-25. Análisis de datos CDR tras optimización en los emplazamientos 15 y 19. 33

Figura 4-26. Metodología de asignación de vecinas. Captura 1. Software de gestión Alcatel – Lucent. 34

Figura 4-27. Metodología de asignación de vecinas. Captura 2 Software de gestión Alcatel – Lucent. 35

Figura 4-28. Metodología de asignación de vecinas. Captura 3 Software de gestión Alcatel – Lucent. 36

Figura 4-29. Datos generales HO 2G–2G BSC Alcatel tras plan de vecinas. 38

Figura 4-30. Resultados finales de HO 2G–2G en la BSC Alcatel a lo largo del tiempo. 42

Figura 4-31. Interferencias en Banda 4 y 5. 46

Figura 4-32. Éxito de HO a lo largo del tiempo en tanto por cien. 46

Figura 4-33. Canales lógicos en telefonía móvil [12]. 47

Figura 4-34. SDCCH FAIL SITE 1. 50

Figura 4-35. Flujo de información entre Nodoss 3G y RNC. 52

Figura 4-36. Accesibilidad de datos en las RNC tras la optimización. 54

Figura 4-37. Accesibilidad de voz en las RNC tras la optimización. 54

Figura 5-1. Accesibilidad final 2G voz RNC Malabo. 55

Figura 5-2. Accesibilidad final 2G datos RNC Malabo. 56

Figura 5-3. Accesibilidad final 3G voz RNC Bioko. 56

Figura 5-4. Accesibilidad final 3G datos RNC Bioko. 57

1

1 INTRODUCCIÓN

1.1 Motivación

Tras finalizar el periodo estudiantil y comenzar con los primeros puestos de empleo, me encuentro en la tesitura

de tener que seguir formándome profesionalmente para avanzar con mi carrera personal. Para ello intento

recurrir primeramente a lo estudiado en años anteriores y en nuevos libros para recopilar información que hasta

ahora no había visto.

Como es de esperar, no toda la información se encuentra reflejada en los textos, por lo que me propongo a mí

mismo, comenzar a escribir lo aprendido en este trabajo de fin de grado para que pueda haber constancia en un

futuro de algo distinto y que hasta ahora, no había sido escrito.

El proyecto de optimización ejecutado a lo largo de siete meses, se realizó en gran parte en remoto desde la sede

en España, sin embargo, periódicamente, realizábamos viajes a la ciudad de Malabo en Guinea Ecuatorial, para

comprobar, sin retrasos de datos ni problemas de VPNs, los datos que reportaba la red.

Para llegar al objetivo descrito en el siguiente apartado, me baso en todo lo aprendido a lo largo del proyecto de

optimización de la red, tanto en correos electrónicos recibidos, como en compañeros con los que formábamos

un grupo de cuatro. Este grupo de optimizadores estaba compuesto por un ingeniero responsable, una

optimizadora senior, la cual ha descrito también su punto de vista del proyecto de optimización en su proyecto

de fin de carrera con título “Optimización de una red móvil 2G y 3G en vías de expansión” y dos optimizadores

juniors entre los cuales me encontraba yo.

1.2 Objetivos

Una vez descrita la motivación inicial, el principal objetivo de este trabajo es plasmar y recoger en un documento

los métodos de optimización radio utilizados en la red de telefonía móvil 2G y 3G, con el fin de que pueda ser

comprendido por otra persona que se pueda encontrar en la misma tesitura en la que se encontró un estudiante

de telecomunicaciones. Para ello, valoraremos el problema de valor inicial del que partimos y detallaremos la

problemática de cada caso con las soluciones adaptadas para mejorar o paliar las deficiencias iniciales de la red.

En este procedimiento, nos encontraremos con problemas ajenos a la optimización software, como puede ser

problemas de alimentación eléctrica o problemas hardware, que se podrán ver reflejados en las gráficas

mostradas en los próximos capítulos, además de problemas de permisos y accesos a las herramientas al principio

del proyecto que ocasionaban un mayor tiempo de reacción.

2

2 GENERACIONES DE LA TELEFONÍA MÓVIL

n este capítulo, analizaremos los elementos que componen cada generación. Estudiaremos con que

otros elementos se interconectan y la finalidad que tienen cada uno y en común. Además, haremos una

analogía entre los distintos elementos de cada generación y especificaremos los parámetros y

procedimientos de una red móvil, como pueden ser la asignación de frecuencias, radio búsquedas de abonados

o establecimientos, mantenimiento y finalización de una llamada.

2.1 Primera Generación

Los sistemas celulares de primera generación son sistemas analógicos diseñados en Estados Unidos, Japón y

Europa en los años setenta.

Dichos sistemas poseen dos bandas frecuenciales de trabajo; una para el enlace ascendente y otra para el enlace

descendente. En los comienzos, se utilizaban la banda de los 450 MHz, la cual se hizo insuficiente y por ello se

amplió el número de frecuencias a la banda de 900 MHz.

Cada país, desarrolló su sistema analógico. Estados Unidos desarrolló el sistema Advanced Mobile Phone

Service (AMPS), en el cual se basó el sistema de Reino Unido Access Comunications System (TACS). El Nordic

Advanced Mobile System (NMTS) en los países escandinavos y el Nippon Advanced Mobile Telephone Service

(NAMTS) en Japón. [1]

Aunque todos estos sistemas se basen en modulación analógica y señalización digital, son sistemas

incompatibles entre sí, ya que utilizan frecuencias distintas para los enlaces de comunicaciones y por tanto se

necesita un tipo de terminal para cada sistema. Es por ello, que la primera generación de telefonía móvil estaba

abocada a la extinción, dando paso a los sistemas de segunda Generación.

En Guinea Ecuatorial esta primera generación se encuentra en desuso, por lo que únicamente a continuación se

nombran las características más relevantes para dejar paso a los sistemas de 2G y 3G que se encuentran en el

país.

Tabla 2-1. Diferencias entre redes móviles de primera generación

Sistema AMPS TACS NMTS NAMTS

Enlace Ascendente 824-849 MHz 872-905 MHz 890-915 MHz 925-940 MHz

Enlace Descendente 869-894 MHz 917-950 MHz 935-960 MHz 870-885 MHz

Δω/canal 30 kHz 25 kHz 12,5 kHz 25 kHz

Nº de Canales 832 1320 1999 600

Modulación FM FM FM FM

Desv. Frec. 12 kHz 9,5 kHz 5 kHz 5 kHz

Señalización FSK FSK FSK FSK

E

3 Optimización de red móvil 2G y 3G en Guinea Ecuatorial

2.1.1 Arquitectura del sistema TACS

Los elementos que aparecen en la siguiente figura son los elementos que componen el sistema TACS. Cada uno

de ellos tiene una finalidad concreta y se comunican mediante los enlaces de señalización y control de manera

digital. En la figura, se observa como hay una división entre el sistema de comunicaciones o red fija, y los

elementos que componen la interfaz aire, encargada de encontrar, comunicar y señalizar a las estaciones móviles

(MS) .

Figura 2-1. Elementos que componen la arquitectura TAC [1].

- OMC: Centro de Operación y Mantenimiento, es el centro que realiza funciones de supervisión y gestión de red donde se ubican los OSS encargados tanto en los aspectos técnicos como administrativos

de la red.

- MSC: Centro de Conmutación Móvil, realiza las funciones propias de una red fija. Encaminamientos hacia/desde la PSTN y dispone de bases de datos denominados HLR y VLR. Los enlaces de

señalización con la red PSTN, las BS y las RSU son de 2 Mbit/s. Los encaminamientos entre MSC, BS

y PSTN deben hacerse mediante diversidad de rutas, para garantizar una mayor seguridad.

- HLR: Registro de localización local, no es más que un registro dentro de la MSC que contiene los datos de los abonados finales asignados a cada MSC. Contiene, entre otros, el teléfono del abonado,

identificación de terminal, etc.

- VLR: Registro de localización visitante, es el segundo registro de la MSC que contiene los datos de los móviles transeúntes en otras MSC distintas a la habitual del abonado porque se ha desplazado a lo largo

de la zona de cobertura de la red.

- BS: Estaciones base, son los emplazamientos que contienen los elementos para poder radiar en el interfaz aire.

- MS: Estaciones móviles, son los móviles de los abonados.

- PS: Estaciones portables, estaciones móviles que se utilizan para abarcar una zona donde se estudia una posible congestión de red durante un determinado tiempo o evento.

- RSU: Unidad de conmutación remota, permite la conmutación y gestión de las BS.

Generaciones de la telefonía móvil

4

4

2.2 Segunda Generación, GSM

Como anunciábamos al comienzo, la primera generación carecía de un estándar con el que se pudieran conectar

los terminales móviles de las distintas generaciones. Es por ello, que la primera generación pronto dejó de usarse

y se pasó a la segunda generación.

El sistema GSM (Global System for Mobile Communications) fue el primer estándar implantado con el que se

lograba esta interconexión dentro del marco Europeo y posteriormente de forma mundial. Con él, se lograron

muchos cambios en la concepción, diseño y explotación de los sistemas de telefonía móvil.

Su implantación coincidió con el fin del monopolio de las empresas de telefonía móvil, por lo que se generaron

muchísima competencia y por tanto esto ayudó al estudio y desarrollo del sistema.

La expansión mundial que tuvo fue gracias a la fundación del Memorandum of Understanting (MoU), que no

es más que una fundación de los operadores de redes GSM donde acordaban la itinerancia internacional entre

ellos, por lo que, cualquier operador que se afiliase al MoU podía tener dicha itinerancia.

2.2.1 Especificaciones del Sistema GSM

El sistema GSM tiene asociada dos bandas de frecuencias que posteriormente se vieron extendidas en el sistema

E-GSM. Inicialmente, se establecieron las frecuencias comprendidas entre 890 – 915 MHz para el enlace

ascendente, y las comprendidas entre 935 – 960 MHz para el enlace descendente. La elección de frecuencias

para el tipo de enlace no es arbitraria, ya que según la ecuación de Friis, a mayor frecuencia, mayores pérdidas.

Por otro lado, como la zona de cobertura siempre la limita el enlace ascendente debido a la potencia de los MS

(máximo de 1W) frente a los 50 W que emiten las estaciones base, se utilizan los enlaces ascendentes con

menores pérdidas para mejorar los vanos de cobertura.

La separación de los canales es de 200 kHz, y la separación entre enlaces ascendentes y descendentes es de 45

MHz, usando una modulación GMSK y una relación de protección cocanal de Rp = 9 dB, es decir, la C/I mínima

necesaria entre celdas cocanales.

Además, se utiliza una técnica de acceso múltiple TDMA de banda estrecha con 8 intervalos de tiempo por

trama, cada intervalo de duración 0,577 ms. Cada trama comprende 8 canales físicos que transportan los lógicos

de tráfico y los de señalización asociadas al canal, todo ello con retardo máximo admisible de 223 μs.

Los canales de tráfico están divididos en dos, tráfico de voz y tráfico de datos, cada uno con una velocidad

diferente. En los canales de voz tenemos las velocidades de 13 kbit/s y 6,5 kbit/s para la velocidad total y

velocidad mitad respectivamente. Por otro lado, para los de tráfico se admiten velocidades de 2,4, 4,8 y 9,6

kbit/s.

En los antiguos terminales usados para GSM, los móviles no tenían capacidad de decisión ninguna debido a la

tecnología que tenían integrada, es por ello que la BSC será la encargada de efectuar todas las decisiones de los

móviles que están conectados a las estaciones base que administran. Para tomar las distintas decisiones, el móvil

debe medir la pérdida básica de propagación y tener en cuenta los múltiples desvanecimientos, retrasos, etc. El

móvil tendrá que enviar mediante los distintos canales de control las medidas realizadas y posteriormente actuar

en función a las medidas que haya decidido la BSC.

Aunque realmente lo que hace más valioso del sistema es la interconexión entre sistemas o la localización de los

terminales, la movilidad del móvil que proporciona el sistema tiene que ser compaginando la radio búsqueda

con los traspasos entre celdas cuando el móvil está tanto en reposo Idle o en llamada. El método del traspaso se

basa en el control de ambos enlaces, tanto ascendente como descendente, así el móvil supervisa el nivel de

calidad de la señal que le llega desde la estación base de las células vecinas, y a su vez, la estación base supervisa

el nivel y calidad de la señal ascendente de cada móvil. Estas mediciones de RF hacen que la BSC decida en

función de la cobertura y de la interferencia si el móvil debe cambiar a una célula vecina. Habría que detallar

que estos traspasos no deben darse únicamente debido al movimiento del móvil, sino también por un aumento

de pérdidas debido a un desvanecimiento plano o incluso para intentar descongestionar alguna BS debido al

tráfico ocasional [2].


Figura 2-2. Arquitectura Sistema GSM. Figura tomada de la asignatura “Estructura y Protocolos de Redes

Públicas” de la Escuela superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla.

2.2.2 Arquitectura del sistema GSM

Aunque el sistema de segunda generación sea muy avanzando respecto al de primera, la arquitectura de los

sistemas no se han modificado tanto entre sí. En la arquitectura del sistema GSM se suele hablar de interfaces y

unidades funcionales. Las unidades funcionales son los elementos que llevan a cabo un determinado número de

tareas del sistema, y las interfaces son las fronteras de separación entre las unidades. Concretamente, se detallan

cuatro unidades funcionales y dos interfaces [3].

1. Estación móvil (MS)

2. Subsistema de estación base (BSS)

3. Subsistema de conmutación de red (NSS)

4. Subsistema de operación y mantenimiento (MNS)

Tal y como sus nombres indican, las estaciones móviles son todos los terminales de los abonados. El subsistema

de estación base son todos los elementos que actúan en la función radio y que permiten la conexión entre los

MS y las estaciones. Por último, el subsistema de conmutación de red coincide con los sistemas de telefonía fija

y el subsistema de operación y mantenimiento es el encargado de la gestión de tanto la red fija como móvil.

En la siguiente figura, vemos de manera visual la arquitectura que se detallará a continuación.

2.2.2.1 Estación móvil (MS)

Toda estación móvil se compone de cuatro elementos fundamentales. El terminal móvil (MT), la tarjeta SIM

(Subscriber Identity Module), el adaptador de terminal (TA) y por último el equipo terminal de datos (TE). Cada

uno realiza unas funciones específicas, pero en su conjunto, su función final es el acceso a la red GSM a través

de la interfaz radio además de crear una interfaz de usuario para el abonado. Por tanto, decir estación móvil y

terminal móvil es completamente distinto ya que una es parte de la otra.

Para que un terminal sea completamente funcional debe incluir una tarjeta SIM; identificador del abonado dentro

del operador. Sin ella, el abonado no puede ser controlado por la red y por tanto tiene bloqueado todo tipo de

servicios, salvo las llamadas de emergencias, no tarificadas.

La tarjeta SIM contiene diferentes tipos de información, tanto del abonado, como de la red o las claves PIN

(Personal Identity Number) y PUK (Personal Unblocking Key) y se aloja en el lector de tarjetas SIM del terminal

móvil. La posibilidad de cambiar de SIM permite al abonado la posibilidad de cambiar de operador de red sin

la necesidad de cambiar de terminal móvil.

El adaptador de terminal es un elemento que permite la conexión del terminal móvil con un equipo terminal de

datos, normalmente incluido en el terminal móvil.


6

6

2.2.2.2 Subsistema de estación base (BSS)

Este subsistema agrupa todos los elementos implicados en la interfaz radio salvo las estaciones móviles. Dicho

subsistema está compuesto por las estaciones base (BTS) y las controladoras de dichas estaciones (BSC). El

subsistema de estación base está comprendido entre la interfaz radio o Um y la interfaz A. Tal y como ocurre en

los sistemas de primera generación, las BSC o controladoras, contienen numerosas estaciones base. El número

de BTS contenidas en una misma BSC está determinado por la capacidad de los equipos de la BSC.

Las BTS son las Estaciones Bases de Transmisión que contienen los dispositivos necesarios para la transmisión,

recepción radio y antenas. Cada BTS contiene entre uno y doce TRX (transceiver), normalmente son cuatro los

transceptores incluidos en cada BTS donde cada uno de ellos opera a una frecuencia distinta asignadas por el

operador GSM.

El método del freccuency hopping o salto de frecuencia no es más que un juego de TRXs. Cada estación o célula,

emite en una misma frecuencia durante un tiempo determinado o salto de reloj. El salto de frecuencia ocurre

cuando en varios canales se comparten el uso de varios TRXs de manera que no se solapen en el tiempo y cada

canal comience a trabajar el siguiente en otra frecuencia totalmente distinta. Además, el salto entre TRXs no es

organizado, sino aleatorio, lo que hace que el freccuency hopping sea un método muy eficaz en cuanto a

protección de interferencias y codificación de canal. Esta técnica será mejor descrita en capítulos anteriores

donde se verán diferentes comportamientos dentro de una misma zona de cobertura.

Por último, las BSC son las Controladoras de Estaciones Base las cuales se encargan de administrar los recursos

radios en remoto mediante las tarjetas RRU (Radio Remote Unit) que tienen las células de cada estación. Como

hemos dicho, una misma BSC está conectada por un lado con varias BTS y por otro lado con un elemento de

conmutación de la red fija MSC, cruzando así la interfaz A de la arquitectura de GSM.

2.2.2.3 Subsistema de red y conmutación (NSS)

Es el subsistema más homólogo a una central de redes de telefonía fija. Este subsistema está compuesto por los

elementos capaces de administrar, gestionar y conmutar las llamadas dentro y fuera de una misma red (en

función de si el número destino pertenece a otro operador distinto al del número origen). Entre sus funciones,

las principales son:

- Control de llamada: Identificación de llamada, búsqueda del número destino, señalización para la gestión de canales tanto para el establecimiento de la llamada como para su desconexión, en las

interfaces A y Um.

- Tarificación: Información de cobros de una llamada; números y abonado a los que llama, hora y duración de la llamada. Toda la información es transferida al centro de facturación.

- Gestión de movilidad y administración de datos del suscriptor: Mantiene la movilidad permanente, tanto en reposo como en llamada, de los abonados dentro de la cobertura de la red. Almacenamiento

permanente de datos en el HLR y temporal en el VLR.


2.2.3 Establecimiento y control de las comunicaciones

En este apartado, estudiaremos los procedimientos de comunicaciones entre los MS de los abonados.

2.2.3.1 Inicialización y registro

Tras encender el dispositivo móvil o perder la cobertura de la red, el MS debe realizar una medida de RF para

obtener el canal que llega con mayor potencia. Una vez realizada dicha medida, el MS debe mandar una petición

de conexión a la MSC, la cual debe verificar que el abonado está dado de alta en su sistema con los códigos

IMSI y ESN, que son los códigos de identificación del móvil y el número de serie respectivamente, los cuales

fueron enviados en la petición de conexión del MS.

2.2.3.2 Permancencia o Idle

Durante la permanencia de la conexión en estado Idle, la MSC y la MS se comunican continuamente para

almacenar la localización del MS. Esta localización se guarda en los registros HLR o VLR según proceda, y en

el caso de que sea un MS transeúnte en una nueva MSC, se avisa al HLR de la MSC a la cual pertenece el MS

originalmente. Así, para garantizar la permanecía de la conexión, se utiliza uno de los veintiún canales

reservados a control, en el cuál el móvil mide constantemente el nivel de RF que le llega. Los canales usados

son FOCC (Foward Control Channel) para la comunicación “hacia delante” en sentido estación - móvil y

RECC (Reverse Control Channel) para la comunicación en sentido móvil – estación. Así pues, si el MS recibe

el canal FOCC por debajo de un determinado umbral de potencia, se reinicia el proceso de registro y se vuelve

a buscar un nuevo canal FOCC que llegue con más potencia al móvil.

2.2.3.3 Activación

Tanto como si el MS recibe o emite la llamada, éste debe analizar el canal FOCC para conocer si hay disponibles

canales RECC para transmitir a la estación. En este punto, tendríamos dos opciones; no hay canales disponibles,

es decir, la llamada no podría emitirse, o sí existen canales disponibles, por lo que la MS debe realizar de nuevo

el proceso de registro para validar que las informaciones de los IMSI y ESN son correctas y poder asignar un

canal de tráfico TCH.

2.2.3.4 Conversación

Una vez se consigue encontrar el destinatario, se activa el altavoz del mismo y se alerta al otro abonado con unos

tonos antes de que se acepte la llamada. Una vez aceptada la llamada por el destinatario, se consolidan todos los

canales usados y se puede establecer la comunicación, mientras que la BS y la MSC realizan un control

permanente para controlar el tiempo de llamada, asegurar la calidad de la señal, optimizar la potencia,

tarificación... En el momento en el que la llamada baje de unos umbrales de calidad, se le comunica al MS y se

queda a la espera de que conteste. Si el MS no consigue responder, se liberan la llamada y por tanto todos los

canales usados.

2.2.3.5 Liberación

Una vez que uno de los abonados corte la llamada, el móvil envía un mensaje a la MSC la cual desconectará

todos los enlaces y canales utilizados y el móvil pasará al modo Idle.


8

8

Figura 2-3. Arquitectura sistema 3G. Figura tomada de la asignatura “Estructura y Protocolos de Redes Públicas”

de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla.

2.3 Tercera Generación, 3G

La tercera generación es la actualización de las redes 2G y 2,5G para conseguir una velocidad de internet más

rápida a través de comunicaciones de banda ancha además de añadir servicios a los sistemas de telefonía móvil

como los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) o las Videoconferencias.Especificaciones del Sistema

GSM.

2.3.1 Especificaciones del Sistema 3G

El sistema 3G nace de la estandarización demandada por la ITU (International Telecommunication Union) a

través del IMT-2000. Tras esta demanda, se presentaron multiples propuestas para establecer el estándar basadas

en en la tecnología CDMA (acceso multiple por division de código). La UMTS es el estándar propuesto por la

ETSI (European Telecommunications Standards Institute).

Dentro del mismo sistema 3G, existen distintas versions o releases que incluyen mejoras del sistema donde se

comenzaron a transmitir velocidades desde 64 Kbps hasta 2Mbps.

2.3.2 Arquitectura del Sistema 3G

Además de todas las mejoras realizadas en la evolución de los sistemas, existe un claro objetivo entre todas las

arquitecturas y este es la compatibilidad entre todas ellas. Por ello, la arquitectura del Sistema 3G debe tener

conexiones directas con los elementos de la arquitectura 2G que se ven en la siguiente.

De manera simplificada, se pueden separar tres elementos claramente definidos que son:

- Terminal de Usuario (UE): Elementos que component el terminal final de l abonado.

- UTRAN (UMTS): Es la interfaz radio del Sistema 3G que garantiza la conexión entre los abonados y la red de telefonía conmutada.

- Red Core: Red fija de la red que interconecta distintas UTRANs y/o redes fijas.

9

3 RED MÓVIL ECUATOGUINEANA. HERRAMIENTAS DE OPTIMIZACIÓN Y GESTIÓN

na vez descritos los principales elementos que componen una red de telefonía móvil que deben tenerse

en cuenta para que funcione correctamente, pasamos a describir las actuaciones que se realizaron sobre

la red y el impacto que tuvieron. Para ello, debemos tener claro que hay dos tipos de optimizaciones, y

que optimizar no implica totalmente mejorar la percepción del cliente.

Durante el proyecto, se realizaron tanto optimizaciones de software como físicas. La optimización física no es

más que aumentar la capacidad y mejorar el rendimiento de la red colocando nuevos equipos o reparando los

equipos caídos. Así, la integración de nuevas estaciones base está dentro de la optimización física.

Claramente, la optimización física debe ir de la mano con la optimización de software. La optimización software

es la optimización que más predomina en la mayoría de proyectos ya que tiene un menor impacto monetario a

la hora de optimizar. Dicha optimización es el ajuste de los parámetros de los equipos ya sea de forma local o

en remota.

La mayoría de los problemas que vamos a estudiar se deben a un mal mantenimiento de la red ya que se copiaron

las configuraciones de las estaciones base en la mayoría de los emplazamientos, lo que originó numerosos

problemas de enfrentamiento radio entre emplazamientos próximos entre sí.

Para abordar esta sección, se describirán los problemas encontrados con su posterior optimización, detallando

incluso cuando sea posible, los datos de la red antes y después del ajuste y analizando la repercusión en la red.

3.1 Estado inicial

Antes de comenzar, hay que detallar la diferencia entre la optimización de KPIs (Key Performance Indicator) y

la percepción del cliente. Aunque ambos detallan la calidad de la red, no tienen por qué medir la misma calidad.

El ejemplo más claro es el de la potencia de la red.

Si una estación radia con muy baja potencia, nos aseguramos de que solo se conecten los móviles que están muy

cercanos a ella, luego voy a reducir la probabilidad de que un dispositivo se caiga en la comunicación. Sin

embargo, realmente estoy perdiendo zona de cobertura en la que no necesariamente debe haber problemas, y

por tanto, el cliente puede percibir que no tiene cobertura ya sea en cualquier espacio libre, o peor aún, dentro

de su casa.

Es por ello que debe haber un compromiso entre las estadísticas de los KPIs y la percepción del cliente. De nada

sirve tener un éxito rotundo en las caídas de los móviles cuando apenas podemos dar servicio a los clientes.

La red en cuestión tiene dos vendors, es decir, tiene dos proveedores de equipos, lo que hace aún más compleja

la optimización ya que deben trabajar en constante armonía teniendo en cuenta que las parametrizaciones no

coinciden unas con otras. Los vendors son Alcatel-Lucent y Huawei, los cuales están ubicados en las ciudades

y en las zonas rurales respectivamente. Realmente, es como si tuviésemos dos redes en una, ya que no hay

continuidad de cobertura en los traspasos de una red a otra, así que nos encontraremos con fronteras

radioeléctricas dentro de un mismo operador.

U

No vayas a creer lo que cuentan del mundo (ni siquiera esto

que te estoy contando) ya te dije que el mundo es incontable.

Mario Benedetti

Red móvil EcuatoGuineana. Herramientas de optimización y Gestión

10

10

Para introducirnos poco a poco en la red, comenzaremos por los KPIs básicos de una red, como las DCR (drop

call rate), éxito de Hand-Over, accesibilidad de la red, etc. Para ello, al comienzo del proyecto se pactó comenzar

por aquellas optimizaciones que degraden los KPIs de la red, pero que sin embargo mejoren la percepción de

los clientes. Esta medida se acordó ya que para notar las mejoras en las estadísticas, es mejor comenzar

“rompiendo” la red y luego “arreglarla” que estar continuamente estropeando las estadísticas.

Tanto en la red de 2G como en la red de 3G existen numerosas carencias de capacidades siendo la red de 3G la

más afectada. En general, la red estaba preparada para que todo el tráfico de datos se volcase sobre la red de 3G,

lo que originaba una congestión enorme teniendo en cuenta que faltaban tarjetas, llamadas Channels Elements

(CE). Dichas tarjetas se encargan de la capacidad de demodulación del canal de los NodeB. Las tarjetas CEs

deben ser capaces de soportar tanto el tráfico de subida como de bajada, cuantas más tarjetas soporte una estación

de 3G, mayor será la capacidad de demodulación de las estaciones.

A todo ello, se le suma el problema del nivel de acceso y la falta de vecindades tanto en 2G2G, 3G2G y 3G3G,

lo que contribuía a una red con unos clientes acotados en unas zonas muy próximas a las estaciones y muy

estáticos. Así pues, el estado inicial de la red era pésimo en muchos de los aspectos de optimización pero con

cualquier mínima mejora, obtendremos resultados muy favorables tanto en Alcatel como en Huawei, por lo que

cumpliremos fácilmente con las expectativas impuestas por el cliente.

3.2 Herramientas de optimización

Para poder gestionar la red que tenemos entre manos, es necesario utilizar las herramientas de optimización

proporcionadas por cada vendor. En este caso, mostraremos capturas de pantallas de los sistemas de gestión de

Alcatel – Lucent, ya que el sistema de Huawei es un sistema más orientado a scripts a través de consolas de

comandos [4].

Para poder optimizar la red de 2G, utilizamos el sistema Centro de Operación y Mantenimiento (OMC) junto

con la herramienta Network Performance Operation (NPO), los cuales nos darán la mayor visibilidad de la red.

Con dichas herramientas se tiene un control total sobre la red, pudiendo realizar un gran abanico de acciones,

desde sacar un simple export de una estación base o de toda la red, hasta poder cargar configuraciones en remoto

en cada emplazamiento, apagarlos o resetearlos [5].

3.2.1 Centro de Operación y Mantenimiento (OMC)

El Centro de Operación y Mantenimiento es la base de datos de la Radio Access Network (RAN) que está

compuesto por el administrador de red, Network Manager (NM) para la supervision de red, alarmas,

transmission y administración de software, más el Optimizador de rendimiento de la red (NPO), para el ajuste

de la red radio y el seguimiento de QoS de la red sobre el usuario.

Figura 3-1 . Arquitectura del Centro de Operación y Mantenimiento (OMC) [4]


Las operaciones disponibles en la pantalla principal del OMC se ven reflejadas en la siguiente captura, donde

podemos observar como tenemos distintas funcionalidades, tanto para las operaciones de red como para la

exportación de datos tal y como hemos comentado.

Figura 3-2. Captura de pantalla. Pantalla principal del OMC. Software de gestión Alcatel – Lucent.

De todas las opciones disponibles mostradas, las más utilizadas o importantes para una optimización fina sobre

la red son las recuadradas en rojo. De izquierda a derecha y de arriba abajo, tenemos:

- Radio Network (RNUSM): Conjunto de herramientas que, por excelencia, son las utilizadas tanto para cargar configuraciones sobre la red como para ver el estado actual de cada elemento que compone la

red 2G y 3G. Podemos ver capturas de pantalla de estas herramientas en el apartado 4.4. Neighbors,

donde explicamos la manera de añadir vecindades a una estación base.

- NPO Analysis Desktop: Conjunto de herramientas para poder generar diagramas y gráficas online sobre los datos que genera la herramienta NPO Data Management.

- NPO Data Management: Base de datos bruta online del estado de la red. Contiene todas las parametrizaciones, y datos generados a nivel de BSS, BSC y NodeB, RNC para consultar de manera

online.

- NPO Import/Export Management: Herramienta para poder exportar la base de datos generada por el apartado anterior. Herramienta muy útil para poder tratar los datos posteriormente y poder ser

presentados de una manera más amigable a la vista.

- Historical Alarms (FM): Herramienta que contiene todo el histórico de alarmas generadas por cada estación base, ya sean alarmas leves o críticas, además de mostrar las alarmas actuales.

Figura 3-3. Captura de pantalla. Operaciones disponibles a editar de una estación base desde el RNUSM.

Software de gestión Alcatel – Lucent.

Red móvil EcuatoGuineana. Herramientas de optimización y Gestión

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Figura 3-4. Captura de pantalla. Gráficas generadas a partir de la herramienta NPO Analysis Desktop.

Software de gestión Alcatel – Lucent.

Figura 3-5. Captura de pantalla. Display de listas de alarmas actuales en la red. Software de gestión

Alcatel – Lucent.

13

4 OPTIMIZACIONES Y PARAMETRIZACIONES

4.1 Nivel de acceso

4.1.1 Introducción

En todo sistema que use un canal de comunicaciones bidireccional, tanto los enlaces ascendentes como

descendentes tienen una potencia inicial de transmisión y éstos se ven atenuados por unas pérdidas introducidas

a lo largo del trayecto. Es por ello que se debe de trabajar con un margen de error de potencia para asegurar que

la comunicación bidireccional se mantiene estable y además de forma óptima.

Una comunicación bidireccional óptima se entiende cuando el nivel de potencia que llega al borde de los sectores

es el justo y necesario en ambos enlaces. En los sistemas de comunicaciones móviles, el enlace que siempre

limita el radio de cobertura de las celdas es el enlace ascendente, debido a que la potencia radiada por los móviles

no pueden ser comparables a las potencias de las estaciones base, es decir, en el límite de cobertura un móvil

puede escuchar a la estación pero no puede comunicarse con ella. Por tanto, un sistema de comunicaciones

móviles bidireccional y óptimo será el que transmita con la mínima potencia necesaria y cubra la mayor zona de

cobertura, teniendo en cuenta, que no es necesario cubrir zonas de coberturas más lejanas desde las que el móvil

no puede transmitir.

Cuando una comunicación bidireccional es óptima, se dice que los enlaces ascendentes y descendentes están en

equilibrio, esto quiere decir que las pérdidas máximas de trayecto en el uplink deben ser iguales a las pérdidas

máximas de trayecto en el downlink [6].

4.1.2 Parámetros y factores que influyen

Si estudiamos el sistema entre estaciones base y móviles, se deben de tener en cuenta múltiples factores, puesto

que las potencias y las sensibilidades de TRXs y móviles no son comparables como bien se ha dicho. El sistema

de comunicaciones funcionará bajo la ecuación de Friis [7], donde se tienen en cuenta las potencias radiadas por

los equipos y el sumatorio de pérdidas y ganancias a lo largo del trayecto y de los sistemas, como por ejemplo

atenuaciones debidas a cables y conectores.

Para calcular las pérdidas máximas en cada uno de los trayectos atenderemos al estudio de las dos siguientes

ecuaciones, las cuales deben de tener el mismo valor cuando el sistema de comunicaciones sea óptimo.

𝑀𝐷𝑤𝐿𝑜𝑠𝑠 = 𝑃𝑤𝑟𝑇𝑅𝑋 − ∑𝐵𝑇𝑆𝑆𝑦𝑠𝑡𝑒𝑚𝐿𝑜𝑠𝑠 + 𝐵𝑇𝑆𝐴𝑛𝑡𝑒𝑛𝑛𝑎𝐺𝑎𝑖𝑛 + 𝑀𝑆𝐴𝑛𝑡𝑒𝑛𝑛𝑎𝐺𝑎𝑖𝑛 − ∑𝑀𝑆𝑆𝑦𝑠𝑡𝑒𝑚𝐿𝑜𝑠𝑠 − 𝐻𝑢𝑚𝑎𝑛𝐵𝑜𝑑𝑦𝐿𝑜𝑠𝑠 − 𝑀𝑆𝑆𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑦

(4–1)

∎

"Si he logrado ver más lejos, ha sido porque he subido a

hombros de gigantes"

Isaac Newton

Optimizaciones y parametrizaciones

14

14

𝑀𝑈𝑝𝐿𝑜𝑠𝑠 = 𝑀𝑆𝑃𝑤𝑟 − ∑𝑀𝑆𝑆𝑦𝑠𝑡𝑒𝑚𝐿𝑜𝑠𝑠 + 𝑀𝑆𝐴𝑛𝑡𝑒𝑛𝑛𝑎𝐺𝑎𝑖𝑛 − 𝐻𝑢𝑚𝑎𝑛𝐵𝑜𝑑𝑦𝐿𝑜𝑠𝑠+ 𝐵𝑇𝑆𝐴𝑛𝑡𝑒𝑛𝑛𝑎𝐺𝑎𝑖𝑛 + 𝑇𝑀𝐴𝐺𝑎𝑖𝑛 + 𝐷𝑖𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑡𝑦𝐺𝑎𝑖𝑛 − ∑𝐵𝑇𝑆𝑆𝑦𝑠𝑡𝑒𝑚𝐿𝑜𝑠𝑠

(4–2)

∎

Inicialmente, en una red optimizada, si existen problemas de equilibrio de pérdidas es debido a los equipos

hardware. No obstante, y tal y como estudiaremos en el siguiente apartado, en nuestro caso el problema de

equilibrio lo tenemos debido a una mala parametrización software. Los principales problemas que afectan a la

potencia de los enlaces suelen deberse a las distintas frecuencias usadas, ya que varían las pérdidas introducidas

por los equipos:

1. Instalación de alimentadores o de las antenas. Todo equipo en comunicaciones móviles debe ser conectado con el resto de componentes mediante conectores. Dichos conectores introducen distintas

atenuaciones a distintas frecuencias. Los conectores, introducen más pérdidas a más alta frecuencia, es

decir se producen mayores pérdidas en el canal descendente, cuando la señal aún es fuerte (alrededor

de 30 dBm). Aun así, las señales del canal de subida al ser más débiles (en torno a –80 dBm) suelen

verse más afectadas aunque se les introduzca una menor atenuación.

2. Instalación de equipos amplificadores en la estación base. Típicamente el elemento activo usado se denomina TMA (Tower Mounted Amplifier) o MHA (Mast Head Amplifier), que no es más que un

amplificador de bajo ruido (LNA). Aunque existen TMA bidireccionales, la instalación del dispositivo

está enfocada en amplificar la señal ascendente, y por tanto la medición de los enlaces aumentan o

disminuyen respecto el uno del otro, por lo que debe tenerse en cuenta este efecto de compensación de

potencias.

3. Problemas hardware, como caídas de equipos, indisponibilidades, etc.

4. Uso de repetidores para obtener una cierta ganancia en los enlaces. Estas ganancias no son las mismas en los dos enlaces debido a la diferencia de frecuencias, luego suele haber una diferencia entre ambos.

5. Las antenas tienen un distinto tipo de patrones de radiaciones en función de las frecuencias, por ello, introducen una ganancia distinta en cada enlace.

6. Mala parametrización software. Los amplificadores TMA pueden ser configurados para establecer una ganancia de señal, pero dicha ganancia suele introducir desequilibrio en los enlaces. Para ello, se deben

amplificar los enlaces que tengan menor potencia e intentar reducir los de máxima potencia para

compensar los desequilibrios. Además, otro de los parámetros software que se pueden modelar es el

nivel mínimo de acceso de la red.

4.1.3 Problemas de acceso en la red EcuatoGuineana

El nivel de acceso de una red es el mínimo nivel de potencia que necesita llegar al MS para que la red admita al

teléfono dentro de la misma. Es decir, cuánto menor es el nivel de acceso, más lejos puede llegar la cobertura en

el enlace descendente estación base móvil.

Hay que tener en cuenta que carece de sentido establecer un nivel de acceso más bajo que el umbral de

sensibilidad de los dispositivos móviles, por ello debe haber un compromiso entre calidades de señales y zonas

de cobertura, pues cuanto más bajo es el nivel, más lejos pueden acceder los dispositivos a costa de una peor

calidad de señal.

Una de las principales quejas de los clientes es que apenas tienen cobertura dentro de sus casas, y se ven

obligados a tener que salir a la calle para poder llamar o recibir llamadas. La atenuación introducida por los

edificios es suficiente para que la señal que llega a los MS sea menor que la necesaria establecida por la red.

La red inicialmente tiene ajustado un nivel de acceso muy restrictivo y por tanto exigimos al cliente estar cerca

de las estaciones o tener una casi visión directa con las mismas. El nivel inicial era de -100 dBm, que si bien es

bajo, no era suficiente en ninguna tecnología.


Como medida preventiva y para estudiar el comportamiento de la red, se estudia una zona de cobertura donde

exista una gran demanda de tráfico en zonas alejadas de las estaciones, como es el caso de estaciones costeras o

que colindan con zonas rurales.

La siguiente imagen, muestra la orientación y ubicación de los tres emplazamientos piloto a los que hacemos

referencia, además de otros que cubren la zona pero que por distancias y debido a que el emplazamiento uno se

encuentra a mitad de camino, tienen una menor repercusión sobre esta zona a optimizar.

Figura 4-1. Captura de pantalla de cartografía para problemas nivel de acceso.

El nombre de los sectores lo designan la orientación, comenzando en cero grados y en sentido horario, el primer

sector será el uno, el segundo sector el dos, etc. Además los colores de cada orientación designan la tecnología

instalada. Las orientaciones azules son sectores de G900 (GSM en frecuencia 900 MHz), los amarillos de G1800

(DCS o GSM en frecuencia 1800 MHz) y los rojos de U2100 (UMTS o 3G en frecuencia de 2100 MHz), y el

tamaño de los mismos representan, de mayor a menor, el alcance de cobertura de cada uno.

En las siguientes gráficas se muestran el estado de las estaciones antes de realizar la modificación. Las

fluctuaciones que aparecen en los datos a lo largo de los días se deben a la ubicación de los emplazamientos y a

la demanda de la red por parte del usuario, ya que si suponemos que una estación está localizada en una zona de

oficinas, tendrá un comportamiento distinto en los días laborables respecto a los fines de semanas o festivos.

Las siguientes gráficas muestran, en una ventana previa a la optimización, el éxito de asignación de canal de

tráfico (RTCH Assign Success) frente al porcentaje en tanto por cien de los fallos radio. La nomenclatura

utilizada para definir a cada sector es “emplazamiento_sector” es decir, S1_1 significa sector uno del

emplazamiento uno.


16

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Figura 4-2. Datos preoptimización del emplazamiento 1.

Figura 4-3 . Datos preoptimización del emplazamiento 7.


Figura 4-4. Datos preoptimizción del emplazamiento 18.

4.1.4 Propuestas y resultados

En los tres emplazamientos se modificó el nivel de acceso desde -95 dBm a -105 dBm. Esta modificación se

estableció tanto en 2G como en 3G y tiene una doble repercusión, ya que al aumentar el rango de cobertura de

la red, empobrecemos los KPIs a costa de mejorar la percepción de cliente tal y como ya se ha explicado. Esta

modificación origina que al tener mayor cobertura, recibiremos mayores peticiones de los clientes y por tanto

congestionaremos más las estaciones, aumentaremos las probabilidades de caídas al trabajar con niveles de

potencias más bajos, la tasa de fallos de HO etc, que estarán reflejados en capítulos posteriores. No obstante, se

realizó una parametrización provisionalmente en las estaciones uno, siete y dieciocho mostradas anteriormente

para comprobar que el resultado sería positivo y realmente obtuvimos unos resultados muy favorables.

Los emplazamientos fueron elegidos porque están en una zona rural y apuntando a zonas urbanas, cerca de un

aeropuerto y además algunos sectores apuntan a la costa, donde la zona de cobertura se extiende al no haber

obstáculos de por medio.

Tras la modificación de los tres emplazamientos conseguimos un aumento de 15.000 llamadas iniciadas

aproximadamente al día, lo cual viene a demostrar que con la nueva parametrización estas estaciones son capaces

llegar más lejos que antes.

Además, se estudió el impacto de este aumento de tráfico y se concluye que la congestión causada tras la

parametrización no es significante frente a los beneficios que se generan y la tasa de caídas no aumenta

drásticamente frente al gran número de nuevas llamadas iniciadas, por lo que la parametrización se puede

extender con éxito al resto de sites.

Para poder realizar una comparación correcta, se establece unos datos pre con una ventana de siete días anteriores

a la modificación y una ventana de datos post con otros siete días, separadas por una barra vertical, de manera

que podamos comparar el día de cada semana entre distintas semanas.


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Figura 4-5. Análisis de datos tras optimización del emplazamiento 1.

Figura 4-6. Análisis de datos tras optmización del emplazamiento 7.


Figura 4-7. Análisis de datos tras optimzación del emplazamiento 18.

Como se puede observar, la respuesta es distinta en cada emplazamiento, incluso para cada sector dentro de un

mismo emplazamiento. Se puede concluir que el sector 1_1 ha sido el más beneficiado de la parametrización

mientras que el sector 7_2 ha sufrido una mayor pérdida de tasa de caídas frente al inapreciable aumento

llamadas iniciadas. La justificación para esta degradación es que el sector dos del emplazamiento siete cubre

una zona forestal donde el aumento de nivel de acceso permite llegar mucho más lejos que en una zona urbana

y es por ello por lo que el aumento de asignación de canales de tráfico no es apreciable frente al aumento de los

fallos de establecimiento RTCH. Dicho aumento de fallos, como se ha comentado, se debe a que existe una

mayor probabilidad de caídas al cubrir zonas más alejadas

No obstante, hay que destacar que, al aplicar la misma parametrización para todos los emplazamientos, la

asignación de llamadas de los tres emplazamientos pilotos puede bajar, ya que la asignación se puede dar en un

mayor abanico de posibles emplazamientos al tener la red, en general, más cobertura.

Aun así, y como muestra la siguiente gráfica, también podemos observar el aumento de Erlangs en los canales

de tráfico TCH. Al completar el aumento del nivel de acceso el 30 de junio a todos los emplazamientos, el tráfico

total de la BSC de Alcatel aumenta en unos dos mil Erlangs diarios, lo que conlleva una importante tarificación

por parte de la empresa sin invertir dinero previo.


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Figura 4-8. Datos generales de la BSC tras la optimización de nivel de acceso.

Si analizaramos el desglose de todas las estaciones una por una, todas harían la sumatoria del gráfico mostrado

en la Figura 4-8. Sin embargo, hay que puntualizar que el hecho de que una estación en concreto consiga abarcar

más tráfico, no quiere decir que el tráfico aumentado por esa estación podría haber estado absorbido por otra,

por lo que cuando una estación no aumenta los Erlangs tras la nueva parametrización puede darse por problemas

de congestión (se llega al límite de lo que puede cursar) o por una estabilidad entre el nuevo tráfico de datos que

recoge y del que deja de cubrir. No obstante, los emplazamientos que se situán en los extremos del radio de

cobertura de la red, hacen que el incremento sea muy favorable, aumento de tarificación, sin haber desembolsado

una cantidad ecónomica de dinero previa.

Por motivos de memoria de la BSC, todos los datos que se almacenan son borrados pasado año y medio, por lo

que no ha sido posible comparar los días de la Figura 4-8 con los días del año anterior y poder reflejar que el

aumento de Erlangs a partir del día 30/06/2016 no es algo que ocurre todos los años, por motivos de ubicación

vacacional, sino que es un aumento debido gracias a la nueva parametrización.

Finalmente, se puede concluir que la bajada del nivel mínimo de acceso en la red ha sido un éxito ya que se

incrementa tanto el número de llamadas, como el tráfico de datos en la red de 2G, sin congestionar ninguna

estación y por tanto mejorar el rendimiento de la red sin ningún costo inicial, obteniendo mayores beneficios de

tarificación.


4.2 Freccuency Hopping

4.2.1 Introducción

Todo sistema radiante está conectado a una serie de equipos de transmisión que pueden ser instalados en una

caseta de obra o en el exterior como por ejemplo en la azotea de un edificio. Estos equipos tienen una función

específica y componen lo que se denomina estación base en 2G o NodeB en 3G.

En las instalaciones de la red, los sistemas radiantes se encuentran conectados mediante cables coaxiales o de

fibra óptica a los equipos que están situados dentro de las casetas, y aunque la operadora está instalando remote

radio unit, RRUs, progresivamente detrás de las antenas, la siguiente figura muestra de forma básica los equipos

y componentes que se encuentran dentro de la caseta de telecomunicaciones y que se pueden clasificar en seis

funcionalidades:

Figura 4-9. Ejemplo de esquema básico de una estación Base.

1. Sistemas de seguridad contraincendios e intrusos.

2. Sistemas de refrigeración para mantener una temperatura adecuada dentro del recinto.

3. Sistemas eléctricos tanto de corriente alterna como continua, cuadro de fuerza eléctrico con correspondiente línea a tierra.

4. Sistemas de soporte de elementos radiantes y transporte de cableado.

5. Sistemas de transmisión y recepción de señales de radiofrecuencia y transmisión por anillo de fibra o coaxial interconectados a otras estaciones o CORE.

6. Sistemas de procesamiento y control de señales recibidas y transmitidas.

Aunque todos los elementos son muy importantes, en este capítulo nos centraremos en el rack de

telecomunicaciones donde se integran los transceptores de 2G. Estos transceptores pueden ser suplantados por

las RRUs que se colocan detrás de las antenas y son controlados remotamente desde las controladoras situadas

en las casetas, de manera que la conversión a frecuencia intermedia o banda base se produce en el mástil y no

en la estación, evitando mayores pérdidas de alimentación a lo largo del mástil debido a que éstas, dependen de

la frecuencia.

Por tanto, las RRUs hacen la función de combinadores y TRXs a la vez, y su capacidad varía en función del

modelo que se comercialice, en el caso de Huawei, pueden contener hasta cuatro TRXs de 2G, y pueden

alimentar a varias antenas a la vez e incluso permiten dos operadores distintos.


22

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Tal y como se ha explicado, GSM utiliza dos bandas de 25 MHz para transmitir y recibir de manera que ambas

bandas de frecuencia se dividen en canales de 200 kHz, lo que equivalen a 125 canales totales disponibles.

Nuevamente, cada canal es compartido por hasta ocho usuarios usando TDMA los cuales usan un único slot de

tiempo ST por trama y el mismo par de frecuencias ARFCN.

Con la modulación digital binaria GMSK la duración de un bit es de 3,692 ms, es decir, una tasa máxima de

270,833 kbp/s, lo que asigna a cada usuario 33,854 kbp/s. Ahora bien, el estándar GSM transmite a una velocidad

24,7 kbp/s con una duración de trama GSM de 4,615 ms, por tanto, tendremos que cada TS tendrá una duración

de 576,92 𝜇𝑠.

Hablar de TRXs implica hablar de 2G, ya sea en la banda de GSM como DCS, ya que en 3G no existen estos

equipos pues únicamente se transmite y se recibe en un par de frecuencias debido a que el acceso del abonado

se hace mediante distinción de código.

Si nos basamos en un emplazamiento que este sectorizado, lo común es que exista un número determinado de

TRXs por cada sector, y que estos TRXs sea independientes entre sectores. Este número usualmente llega hasta

cuatro TRXs por sector y varía en función de la densidad de tráfico en la zona.

El funcionamiento de un TRX es sencillo, pues cada TRX se divide en ocho timeslots, de los cuales por defecto

uno de ellos se deja para señalización CCH y el resto para canales de tráfico TCH donde se conectan los

abonados. En función de la demanda de tráfico, se puede modificar el número de canales dedicados a la

señalización y al tráfico de usuario.

Por tanto, cada TRX permite hasta ocho abonados a conectarse al canal en su time slots correspondiente,

haciendo uso de la técnica de acceso múltiple TDMA, luego, si cada sector de la estación tiene hasta cuatro

TRXs, podrá admitir a 31 TS para usuarios a la vez por sector siempre que la ubicación del emplazamiento sea

en una zona pobre de carga de señalización.

El método del freccuency hopping [8] es un método usado por primera vez con uso militar y no es más que un

juego de funcionamiento de TRXs y TS. Cada estación o célula, emite y recibe en un juego de frecuencias

durante un tiempo determinado o salto de reloj. Se pueden diferenciar dos tipos de hoppings:

1. Base Band Hopping (BBH), el hopping se realiza con el cambio de funcionamiento de los TRXs, por lo que es necesario que existan más de un TRX por sector. Hay que distinguir que aunque el hopping

se produzca entre TRXs, la frecuencia en la que se emite el canal BCCH no “hoppea” ya que cuando el

móvil se encuentra en reposo, solo está conectado a los canales BCCH y son estos los encargados de

indicar a los MS de los abonados que se conecten a los canales TCH una vez se establece la

comunicación.

2. Synthesizer Frequency Hopping (SFH), la llamada es conmutada entre TS dentro de un mismo TRX.

Teniendo en cuenta que la trama de GSM es de 4,615 ms, se producirán 217 saltos por segundo (1 / 4,615 ms),

tanto Tx como Rx conocen el patrón que siguen de manera síncrona, de forma que se pueden detallar los

siguientes parámetros principales necesarios para la activación del Frequency Hopping:

1. Mobile Allocation (MA) son las frecuencias a las que el móvil está autorizado a saltar en el freccuency hopping, de manera que el móvil no podrá conectarse a otro canal que no esté en su lista. El número

máximo por móvil es de 63 frecuencias distintas para saltar.

2. Hopping Sequency Number (HSN) es la secuencia pseudoaleatoria en la que el móvil realizará los saltos. Se pueden realizar 64 secuencias diferentes de manera que cuando HSN = 0 se ejecutaran saltos

cíclicos y para el resto de valores serán 63 secuencias distintas

3. Mobile Allocation Index Offset (MAIO), en castellano, Desplazamiento del Índice de Asignación Movil. Determina dentro de la secuencia establecida la frecuencia con la que el móvil comienza a

transmitir, es decir, la primera frecuencia antes de comenzar el frequency hopping.


El Frequency Hopping proporciona tres ventajas sobre un sector que no lo tenga habilitado:

1. Cifra el canal ante intrusos ya que es necesario conocer el patrón de saltos producidos en los TCH o TRXs, de manera que si se intercepta un canal, solo se detectaran los bits transmitidos en ese canal, pero

no la información completa.

2. Señales muy resistentes al ruido y a la interferencia debido a que toda la información no se transmite en la misma frecuencia. En dos canales con diferentes HSN pero con la misma lista de frecuencias

permitidas MA coincidirán en frecuencia en 1/n veces, donde n es el número máximo de frecuencias

diferentes permitidas.

3. Si se realiza un espectro ensanchado por salto de frecuencia se puede compartir una banda de frecuencia con otros tipos de trasmisiones con la mínima interferencia.

4.2.3 Problemas en la red EcuatoGuineana

Observando inicialmente la red y comparando los ajustes que tiene la red al comienzo del proyecto, nos dimos

cuenta de que la mayoría de la estaciones tienen la misma configuración debido a que se realizaban backups y

se restauraban la configuración en otras estaciones.

Esto ocasionaba multitud de problemas de colisiones de frecuencias e identificadores de estaciones que serán

descritos posteriormente, aun así, numerosos parámetros fueron cambiados en distintas estaciones sin

explicación, y en este caso era la desactivación del Frequency Hopping.

La desactivación del FH conlleva el desaprovechamiento de la capacidad total de la estación y por tanto del

rendimiento, además de las ventajas descritas anteriormente. Las estaciones que tenían el FH desactivado en la

modalidad Base Band Hopping con más de un TRX por sector son las estaciones 14, 21 y 22 que se muestran

en la siguiente figura y que cubren una zona densa de tráfico por lo que la opción FH es muy importante estar

habilitada.

Figura 4-10. Captura de pantalla de cartografía para problemas de Frequency Hopping.

Aunque el FH este desactivado, los datos que reportan las estaciones no tienen por qué ser malos, de hecho,

muchas de las estaciones que tienen desactivado el hopping, tienen incluso mejores KPIs que otras estaciones.

Es por ello, que la detección del hopping solo se podía detectar observando la parametrización introducida en la

BSC, donde se indican todas las funcionalidades activadas y desactivadas de las BTS que tiene a su cargo.


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Por tanto, tal y como vamos a observar, la activación del hopping no va a ocasionar grandes mejoras en los KPIs

de la red, debido a que los datos pre–optimización no son necesariamente degradantes. Para ello, volvemos a

comparar los datos pre–optimización con los datos post–optimización y observar los cambios ocasionados.

A modo de ejemplo de varias estaciones con el FH desactivado, vamos a estudiar el comportamiento de las

estaciones 14 y 22, para comparar resultados muy distantes entre sí.

Figura 4-11. HO 2G – 2G datos preoptimización del emplazamiento 14.

Figura 4-12.CDR datos preoptimización del emplazamiento 14.


Figura 4-13.HO 2G – 2G datos preoptimización del emplazamiento 22.

Figura 4-14. CDR datos preoptimización del emplazamiento 22.


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Tras activar la funcionalidad FH en los emplazamientos 14 y 22 y ralizando la comparación con la segunda

quincena del mes, veremos dos comportamientos muy diferentes en los emplazamientos optimizados. Sin

adelantar acontecimientos, una misma parametrización en estaciones muy próxima entre sí, o que compartan

una misma región de cobertura, deben tener respuestas parecidas. El hecho de que esto no ocurra, da lugar a

pensar que hay fallos internos dentro de las estaciones y que por tanto, suelen derivar en fallos hardware como

veremos a continuación.

Figura 4-15. Análisis de datos HO 2G–2G tras optimización en el emplazamiento 14.

Figura 4-16. Análisis de datos CDR tras optimización en el emplazamiento 14.


Figura 4-17. Análisis de datos HO 2G–2G tras optimización en el emplazamiento 22.

Figura 4-18.Análisis de datos CDR tras optimización en el emplazamiento 22.

Tal y como se puede observar en las gráficas anteriores, tenemos dos comportamientos totalmente distintos

dentro de una misma zona de cobertura en cuanto a la tasa de llamadas caídas, aunque quizás lo que más llame

la atención es que ambos emplazamientos comparten valores y respuestas parecidas en cuanto a HO.

Esto se debe a que están fuertemente conectados comunicando la zona mostrada en la Figura 4-10. Captura de

pantalla de cartografía para problemas de Frequency Hopping. Sin embargo, esta conexión ocasiona que si el

HO de una estación comienza a fallar, automáticamente fallaran los HO de las estaciones colindantes tal y como

ocurre en nuestro caso. Cuando esto ocurre, existe un planteamiento sobre cuál es el emplazamiento que

verdaderamente baja los KPIs y por lo tanto es el que está degradando la red.

Observando la Figura 4-15 y la Figura 4-17 ambos emplazamientos degradan el HO 2G – 2G pero esta

degradación realmente se puede producir por ambos emplazamientos o únicamente por uno. Dejando dos días

de margen para comprobar si alguno de los emplazamientos mejora, se observa que es el emplazamiento 22 el

que mejora levemente en el segundo día sin haberle realizado ninguna parametrización por lo que se entiende

que este emplazamiento no tiene ningún problema con la nueva parametrización y la degradación que muestra

se debe al HO que realiza con el emplazamiento 14 que es el que verdaderamente tiene problemas con la nueva

parametrización.


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Si nos fijamos en la gráfica de Call Drop Rate , CDR, en las figuras 4-16 y 4-18 el comportamiento es muy

distinto tras la optimización. En la estación 14 tuvo que volver a la configuración inicial ya que se comenzaron

a tirar más de 1200 llamadas al día y ocasionaba multitud de caídas tanto en el site como en los traspasos a otros

sites. Ver Figura 4-16. Mientras tanto, en el emplazamiento 22, fue el que mejor rendimiento a la optimización

tuvo en cuanto a las llamadas caídas, ver Figura 4-18, es por ello y analizando el resto de estaciones colindantes,

podemos señalar a la estación 14, como la causante del problema de las llamadas caídas y fallos de HO.

Aunque la mejora de los sectores de los emplazamientos optimizados no superó el uno por ciento, el mejor

comportamiento lo obtuvo el sector dos del emplazamiento 22, ya que se consiguió bajar la tasa de llamadas

caídas en un 1,5 %.

La causa de esta diferencia de comportamientos se debe a un TRX en mal estado de los cuatro disponibles en el

sector. Este TRX no consigue hacer su función dentro del patrón HSN establecido y por tanto la llamada se corta

tras un corto periodo de tiempo llamado RadioLink TimeOut. El intento de reconexión falla nuevamente debido

al mismo TRX en mal estado. Luego la optimización necesaria para concluir con el estudio del Frequency

Hopping debe ser la sustitución del TRX en mal estado del sector 5 del emplazamiento 14.

No obstante, entre los emplazamientos optimizados se consigue un decremento de 500 llamadas diarias caídas,

que combinándose con el efecto del nivel de acceso, se puede concluir que hemos aumentado el radio de

cobertura llegando a más clientes y además cayéndose un menor número de llamadas en la red.

Figura 4-19.Datos generales de la BSC tras la optimización de Frequency Hopping.

Por último, se concluye con la parametrización, demostrando que se consigue un aumento de demanda y

rendimiento sin congestión en los emplazamientos. Los emplazamientos como el emplazamiento 14, los cuales

tienen algún TRX en mal estado, quedaran pendiente de activar la función FH a falta de cambiar los TRXs.

El resto de fluctuaciones que se observan en la Figura 4-19, se debe también a la batería de optimizaciones que

se realizan a lo largo del periodo y que se describirán en los posteriores capítulos como el aumento de CDR entre

los días 25/06/2016 en adelante debido al parámetro Radiolink TimeOut que se describe en el siguiente capítulo.


4.3 Radiolink TimeOut

4.3.1 Introducción

Radiolink TimeOut es un parámetro que afecta puramente a la percepción del usuario final y que no perjudica

en gran medida el resto de KPIs de la red 2G y 3G. [9]

El parámetro RLT es un contador que parte de un valor inicial e incrementa o decrementa en función de la

cobertura del MS en ese mismo momento, de manera que tiene un valor máximo y mínimo. El valor máximo es

el establecido por el optimizador y el mínimo es el valor cero. De manera que mientras el contador tenga un

valor superior al mínimo existe la posibilidad de reconexión mientras que el cliente percibe un vacío en la

conversación que todos hemos experimentado alguna vez.

De esta forma, se establece cuánto tiempo pasará desde que se pierde la conexión entre el terminal del cliente y

la red durante una conversación, hasta que se corta la llamada de forma efectiva.

Partiendo del valor inicial impuesto por el optimizador, el contador decrementará en uno siempre que no consiga

decodificar el bloque SACCH y aumentará en dos el valor cuando consiga decodificar el bloque siempre y

cuando no supere el máximo establecido del contador.

Dicho bloque, se transmite completamente en cuatro multitramas de 120 ms, por tanto el periodo de los bloques

SACCH y del incremento o decremento del contador es de 480 ms. De esta manera, al multiplicar el periodo de

los bloques por el valor del contador RLT tendremos el tiempo de espera de reconexión del enlace MS BTS.

Este procedimiento se analiza tanto en el descendente como ascendente, de manera que la BTS controlará su

propio valor RLT para cada móvil conectado gracias al bloque SACCH ascendente.

En definitiva, cuanto menor es el valor del contador, más fácil es llegar a cero y por tanto que la llamada resulte

en caída. Por lo que hay que ajustar un valor con compromiso de mantener o liberar la conexión en función de

la zona en la que se encuentre la conexión.

En áreas con poco tráfico se recomienda establecer el contador entre 52 ~ 62. En áreas con tráfico ligero y

espacios abiertos como zonas rurales se recomienda el contador entre 36 ~ 48. En zonas urbanas con tráfico

denso entre 20 ~ 32 y para picocélulas se recomienda entre 4 ~ 16.

La variación del valor se debe a la necesidad de liberar una conexión debido a la congestión del tráfico o al

aumento de la posibilidad de reconexión en estaciones base donde las caídas de las llamadas son acusadas.


Tal y como se ha comentado, al llegar el contador a cero, el MS o la BTS de la red 2G cortan la llamada de la

estación, de manera que la llamada no se finaliza correctamente y se computa como una llamada caída. A su

vez, este contador es muy útil para la realización de Handovers ya que alargamos la posibilidad del éxito de

traspaso, tanto en la modalidad de Soft-Handover como Hard – Handover que serán descritos en el apartado

4.5 Handovers

Por tanto, los dos parámetros a los que más influye el contador RLT son las DCR y el éxito de Handovers

nuevamente. Sin embargo, quien más percibe estos cambios es el cliente, ya que debe esperar el valor establecido

para que la llamada consiga reconectar o por el contrario sea cortada tanto por la red.

Este procedimiento detallado en 2G también es extensible a la red 3G. En el caso de estar en 3G el temporizador

del RLT es el denominado T313. Cuando el T313 llega a cero el móvil del abonado decide cortar la llamada

debido a que el enlace descendente no puede ser demodulado con fiabilidad.

Para comprenderlo mejor, supongamos el siguiente caso, en el que el abonado se mueve del punto A al punto B

situados ambos en células adyacentes C1 y C2 en la red de 3G.


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Figura 4-20. Solapamiento de coberturas ideales.

Como de forma natural ocurre, el abonado se mueve mientras está realizando una llamada. Si suponemos que

las celdas C1 y C2 son adyacentes, existirá un traspaso saliente de C1 hacia C2. Usando el método del Soft –

Handover el móvil se conectará a ambas estaciones a la vez, mientras que si utiliza el Hard – Handover tendrá

un breve corte de conexión con ambas BTS. Tanto en una modalidad como en otra, el valor del contador tiene

un gran impacto en estos traspasos ya que si el valor del parámetro “tiempo de espera de enlace radio” llega a

cero, se corta los intentos de HO y computará como un fallo de HO.

Por tanto, si tenemos un valor alto establecido tendremos más tiempo de intento de reconexión lo que causará

una mayor inutilización de la red que será muy desfavorable en altas congestiones de la misma. Por otro lado,

un valor muy pequeño conseguirá que la red tenga una alta tasa de caídas o de HO fallidos ya que será necesaria

una pronta reconexión de los enlaces.

4.3.3 Problemas en la red EcuatoGuineana

Tanto la red de Alcatel como la de Huawei tenían este parámetro en un valor muy elevado, aproximadamente

de 29 segundos, lo que equivale a un valor del RLT de 60.

Valores muy elevados en este parámetro degradan la percepción del cliente, que apreciará que la conexión sigue

(sin escuchar ningún sonido), con su correspondiente facturación, y sin embargo no podrá hacer uso de dicha

conexión. Estos valores elevados son innecesarios, pues normalmente en cobertura 2G, el teléfono raramente

logra reconectarse pasados 10 segundos.

Ya que la red y el usuario debían esperar tanto tiempo, lo más común que ocurriese es que el usuario, cansado

de la espera, cortase la llamada pulsando el botón de colgar. Este hecho finaliza la llamada con éxito, mientras

que realmente, la llamada ha sido caída por distintas causas. Es decir, se computa una llamada correcta mientras

que debía computarse como fallida y por tanto se comienzan a ver valores de los KPIs distintos a los reales.

Este cambio, puede verse reflejado en Figura 4-19. Datos generales de la BSC tras la optimización de Frequency

Hopping. Tras modificar el parámetro RLT la red comienza a computar llamadas fallidas antes de que el abonado

final pulse el botón de colgar y cuente como llamada correcta. Es por ello que en la Figura 4-19 en el día

12/06/2018 se observa un aumento de las CDR a lo largo del mes.

Debido a esto, los KPIs que se muestran a continuación no son precisamente malos, sino que como bien se ha

dicho, no son los reales de las estaciones que tienen este problema cuando las llamadas caen o se producen HO

en zonas muy pobres de coberturas.


Figura 4-21.Captura de pantalla de cartografía para problemas de Radiolink Timeout.

Las estaciones que se detallan a modo de ejemplo son las estaciones, 15 y 19, concretamente el sector dos de

cada una, pues aunque no apuntan a una misma zona, cubren zonas adyacentes y lejanas donde hay poca

densidad de tráfico y la cobertura y la posibilidad de éxito de HO empeoran.

Figura 4-22. Éxito HO 2G–2G de emplazamientos rurales.


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Figura 4-23. CDR de emplazamientos rurales.


Una vez cambiado el valor del RLT a algo menos de 10 segundos tanto en la red de Huawei y Alcatel se

comienzan a observar los cambios esperados en la red. Si se analizasen todas y cada una de las estaciones, se

observará que esta parametrización no afecta por igual a todas las estaciones, pues dependen de la demanda que

cubra el sector en cada caso.

Una estación que cubra una zona no muy lejana y densa de tráfico, percibirá un incremento de peticiones de

conexión, ya que los sectores dejaran de tener ocupado los canales TCH, por tanto mejorará la accesibilidad de

estas estaciones a costa de reducir el tiempo de reconexión.

Con este cambio se persigue, por un lado, mejorar la experiencia de cliente ya que la tarificación cortará en

cuanto corte la red y además puede usar el móvil justo cuando acabe la conexión, y por otro, poner de manifiesto

desde el primer momento el número real de llamadas que se caen en la red. Si el abonado debe esperar 90

segundos para que la BSC corte la conexión lo más normal es que antes de que llegue a ese valor el usuario,

enfadado, corte la llamada por lo que se contabilizará como una llamada finalizada correctamente y no como

una llamada caída.

En las siguientes gráficas, se muestran la tasa de llamadas caídas y de éxito de HO de los sectores 15_2 y 19_2,

que tal y como se dijo al principio, son los sectores que experimentaron las mayores degradaciones.

Se debe nombrar la tendencia de cada una de las estaciones después de realizar el cambio el día 12/06/2016,

además de la caída del emplazamiento 19 durante los días 28, 29 y 30 de junio debido a un corte de alimentación,

durante el cual, la estación dejó de prestar servicio y por tanto reportar datos en la BSC.


Figura 4-24. Análisis de datos HO 2G–2G tras optimización en los emplazamientos 15 y 19.

Figura 4-25. Análisis de datos CDR tras optimización en los emplazamientos 15 y 19.

Como se aprecia en ambas figuras, la reducción del contador RLT hace que la tendencia de los HO y de las CDR

de ambos emplazamientos empeore. El motivo por el cual, los HO no degradan tanto como los CDR se debe a

que las CDR computan tanto las caídas por desvanecimiento de cobertura como por traspasos de celdas y aunque

esta medida sea contraproducente a la optimización de la red, es necesaria para mostrar los verdaderos datos que

debería de reportar la BSC.

No obstante, el valor del RLT puede se

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