Trabajo De Sistema De Conmutacion 2008

INFORME DE SISTEMAS DE CONMUTACION

PRESENTADO A: ING. JORGE RAMIREZ

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURAS ING. TELECOMUNICACIONES 2008

INFORME DE SISTEMAS DE CONMUTACION

PRESENTADO POR: CECILIA CAROLINA PASCITTO ESCALANTE COD: 69299268 MARIA FERNANDA ORTEGA YAÑEZ COD: 87062866150 YESICA COVILLA VANEGAS COD: 85021437476 DIEGO ANDRES HEYDLER COD: 87030760300 NINI JOHANNA MORA MALDONADO COD: 37442891

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURAS ING. TELECOMUNICACIONES 2008 INTRODUCCION

En el siguiente informe recopilaremos la información adquirida en la visita a cerro oriente, para ello daremos un breve repaso por todas y cada una de las antenas y equipos

que allí se encuentran,

hablaremos de las funciones de cada una y su vital importancia en nuestro medio. Entre estos mencionaremos las antenas de Comcel, movistar, red troncal de Telecom, satélites, emisoras transreceptoras de banda (BTS),

las tecnologías con las que trabajan y sus determinadas

frecuencias.

OBJETIVOS •

Conocer afondo el funcionamiento de las antenas de Comcel, Movistar,

Telecom,

Tigo,

Avantel,

Etb,

Aeronáutica

Civil,

Inravision. •

Resaltar los procedimientos que se llevan a cabo para la transmisión y recepción de las señales por diferentes medios.

La función de los diferentes equipos que se encuentran en cerro oriente es dar cobertura analógica a pamplona, a través de los equipos amplificadores que se encuentran alli, estos van a las antenas que están en la punta, ( tienen una forma de Y), la irradian en una frecuencia, de esta forma si a algún usuario se le daña la antena Yagui de su T.V, se captura en el canal. Lo anterior es para modo Analógico, las frecuencias que estos canales manejan se encuentran en UHF, existen dos tipos de antenas una para radio y otra para T.V. La función de los equipos realmente es generar la portadora en frecuencia para que llegue a cualquier T.V de forma analógica, sin estos equipos no podría llegar la señal como tal, existen dos formas de traer la señal a cualquier repetidor; las torres tienen un radio enlace de microondas contra un repetidor el cual se encuentra en Cúcuta llamado TASAJERO, a través de este radio enlace se trae la banda base a 100 MHz, (señal de T.V que la empresa irradia de forma Analógica). Por otra parte las que reciben a nivel digitalizado tienen una banda base a 9MHz (ancho de banda mínimo que requiere un canal para T.V normal). La otra forma de traer la señal de T.V es por satélite; en Bogotá hay dos sitios donde se levanta la portadora es decir el ancho de banda donde se trae el canal como tal que se envía por medio de satélites, en este caso se utiliza Banda ku, este llega al satélite el cual tiene un transponedor que cumple las funciones de transmisión y recepción que envía a un área grande de la tierra por difusión, (huella del satélite.). Cuando los enlaces son directos existe una potencia permitida por el ministerio de comunicaciones, cuando es difusión se puede transmitir 1Watt que equivale a 30DB.

SISTEMA DE TIERRA ANTENAS MOVISTAR La antena de movistar cuenta con un sistema de protección para antenas, el busbar es un barraje de sistema de tierra el cual lleva un cable verde de una grosor cero, de la busbar sobre sale un cable para aterrizar las guías de onda en caso de una descarga que venga por las guías de ondas no lleguen al radio y lo quemen. En la punta se encuentra un pararrayos con el fin de evitar descargas atmosféricas en la torre. Se puede encontrar antenas parábola estado solido, antenas planas para dar Cobertura con los celulares, estas manejan una tecnología CMA, TDMA, GSM. RED TRONCAL TELECOM Maneja una radio frecuencia de 4 GHz, tiene una capacidad de STM 1, maneja tecnología siemens. Sus enlaces tienen una capacidad STM 1_SDH, su prioridad 1ª, cuenta con una tarjeta de control de radio. TRONCAL DEL DEPARTAMENTO DE ARAUCA (SDH) Marca; Marconi LH Maneja un sistema de conexión; Cúcuta, cerro oriente, carrizales, la virgen, arauquita, la yuca, Arauca. Con una frecuencia de operación de 4 G a una frecuencia de 4300 MHz – SDH. Cuenta con una Banda de 46 GHz ¨conectada a las guías de ondas, sube a las antenas y viaja de repetidor a repetidor en el orden ¨ Cúcuta, cerro oriente, carrizales, la virgen, arauquita, la yuca, Arauca¨. Su función es llevar dos traficos, del y al dpto de Arauca, se sacan los 10 STM1 que vienen de Cúcuta, se envía a el otro enlace y los inyectamos a las tarjetas, la capacidad de este radio es de 10 STM1. En caso de que se averíen las tarjetas, el conmuta automáticamente la protección para que no se pierda ningún STM 1 que valla hacia allá. Estos radios se acceden por IP. EL TRX maneja la transmisión y recepción de trafico que salen a las semirrígidas, pasa a las duplexoras y salen finalmente a las guías de onda transformándose en radio frecuencia, aproximadamente 40 llamadas simultáneamente las cuales se condensan en la parte interna y sale a la troncal que saca todo el trafico a Cúcuta, vía microondas. Residen en Jurisdicciones, San Gil, Saboya, Cerro Majui (cerro mas alto en Bogotá), Boyá (Boyacá), otra vez vuelve a Saboya,

san gil, y jurisdicciones. La frecuencia Tx es de 4700MHz y al de Rx es de 4810 y su capacidad es de 10 STM1, de los cuales solo se utilizan 5 STM1 y la radio frecuencia maneja 46 Hz. Las microondas troncales sirven para sacar el tráfico a Bogotá. El equipo de fibra que va contra Cúcuta sms600 sube y se puede inyectar trafico a nivel de 2 MHz Y 34 MHz sale al DDF que esta al lado del MUX de pamplona. CERRO ORIENTE – CARRIZALES (PDH) Maneja la misma conexión que la troncal del departamento de Arauca, pero tiene una capacidad de 16 E1, y una frecuencia: 7 GHz la cual se inyecta banda base, sube a nivel de radio frecuencia y se manda a carrizales 30 DB de potencia. ANTENAS COMCEL La BTS cuenta con varios radios los cuales captan las señales de las antenas, existen varias marcas como la NEC, ERICSON, RFS, entre otros. Lo mas importante son las unidades TX de 850, 1900 de banda ancha, las multiplexoras tienen 2 vías se encarga de distribuir lo que viene y 6 vías de los radios, a banda base llega a la Boiar y la banda base la distribuye y se introduce a la FCR. Existe otro radio que se encarga de suministrar la energía a la BTS, 2 duplexoras para la 850. También cuenta con unas combinadoras las cuales son: combinadoras 867836A, combinadoras de 1900 con ref diferentes, combinadoras duplexoras (donde llega la TX y se transmite a las antenas del celular) y un Bastidor de potencia [ascom] el cual se encarga de dar la potencia a los demás bastidores. También tiene otros Bastidores como; los bastidores de radio [rac], bastidores de microondas de radio los cuales se instalan por dentro, se les instala un rac para poner routers, radios, bandejas de odf. El VXC recibe conexión directa de Banda base y la distribuye a los radios. Cuenta con un rectificador el cual posee un sistema de baterías. Se deben encontrar a una temperatura media, el sistema de seguridad de alarmas es muy eficiente, si se desprende un cable, en Bogotá se dan cuenta inmediatamente y avisan la persona encargada. OTROS RADIOS RADIO SAGEM Su capacidad es de 16 E1, con una banda base de 32 MHz, y una banda de operación de 7GHz. RADIO TDH

Va hacia Carrizales, en carrizales se encuentra otro que recibe y lo envía a otro radio. A través del E1, ya que se puede enviar cualquier cosa. BTS (Estación terrena de campo) Las BTS manejan unas tecnologías CDMA, GSM entre ellas tenemos: intelsat, transponder, pire, pisadas. PDH Los equipos de fibra y los radios de 10 STM1 son SDH dwdm (es de mas alta frecuencia) y funciona como repetidores uno va para Cúcuta y otro va hacia Bucaramanga la banda que manejan son 10 GHz, Sm 3500 repetidor. Viene una de Cúcuta por fibra, la regenera y la manda a Bucaramanga viene en redundante de tarjetas por que si se daña una conmuta las otras. GSDH Su capacidad es STM1 a nivel eléctrico, es decir a nivel de cable coaxial se inyecta y lo transforma a radio frecuencia. TECONOLOGIA TDMA (ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE TIEMPO) La tecnología TDMA, permite a los operadores de red celular multiplexar transmisiones múltiples sobre una frecuencia de radio. Esto proporciona un mayor soporte de suscriptor utilizando el espectro de frecuencias disponibles. En Estados Unidos la tecnología AMPS y la TDMA deben ser compatibles para que los teléfonos celulares puedan operar automáticamente en “modo dual” (modo analógico y modo digital). Actualmente, TDMA soporta tres (3) transmisiones digitales sobre una frecuencia, lo cual es bastante para un limitado espectro de frecuencias. Asimismo, el estándar de TDMA define un soporte de diez (10) transmisiones por frecuencia, pero no ha sido probado en ninguna red celular. En el momento que un teléfono celular solicita servicio desde un sitio celular, dicho “sitio” identifica la frecuencia a la que el teléfono transmite y la brecha de tiempo que utilizará, de este modo se le asigna esta brecha de tiempo al teléfono celular y no será utilizada por ningún otro teléfono de la misma celda. El teléfono celular no transmite mientras su brecha de tiempo no este disponible, este procedimiento se conoce como “Transmisión por ráfagas”. El estándar que define a TDMA fue dado por EIA/TIA y es conocido como IS-54, pero actualmente el nuevo estándar es el IS-136 que soporta servicio macro celular para una cobertura geográfica grande con baja cantidad de suscriptores.

También soporta procedimientos para redes inalámbricas fijas usando teléfonos fijos y terminales de datos. Asimismo, dicho estándar soporta la interacción irrestricta con las redes AMPS ya que estas últimas operan a 900Mhz. Y las TDMA en un intervalo de hasta 2 Ghz. También el nuevo estándar integra mayores características a los teléfonos celulares como el indicador de mensaje de espera en el aparato, identificador de llamadas, capacidad de localizador alfanumérico y/o envío de mensajes y modo de suspensión. Finalmente el hecho por que dicha tecnología no se difundió más es porque se debate la interferencia de dichos teléfonos con otros equipos electrónicos como sistemas de navegación aérea, auxiliares de audición y posiblemente con algunos marcapasos (RFI, Radio Frecuency Interference). La interferencia se debe a que dichos equipos utilizan cristales en sus circuitos los cuales oscilan a frecuencias que son utilizadas por el teléfono y se produce la interferencia, hecho que no sucede en los teléfonos de tecnología CDMA EJEMPLO DE LA TECNOLOGIA TDMA Si aun se encuentran personas que tengan celulares antiguos y se apaga la BTS que funciona con esta tecnología, automáticamente se cae el servicio a esos celulares. TECNOLOGIA CDMA (ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE CODIGO) En CDMA varias frecuencias se envían sobre la misma frecuencia sin multiplexado, en su lugar se agrega un código único para cada transmisión. De este modo los aparatos reciben todas las transmisiones, decodifican cada una y hallan el código correcto. A esta tecnología de dispersar frecuencias por todo el espectro se le conoce como Dispersión espectral. Las ventajas de CDMA son: •

Contempla un método de control de energía diseñado para el ahorro de la batería y para ayudar a que no hayan interferencias con otro canal. Así se establece una comunicación con el sitio celular receptor y el teléfono para mantener los niveles de potencia constantes y los mas pequeños posibles.

•

En CDMA NO se emplean cristales, los cuales al oscilar crean problemas de RFI potenciales para otros equipos electrónicos.

•

El handoff (pase entre celdas) es el convencional (fuerte) con uno suave adicional. Cuando el teléfono cruza la frontera de una celda, la celda original continua proporcionando servicio al teléfono. La nueva celda se activa y el teléfono funciona en

ambos sitios celulares hasta alcanzar la suficiente intensidad de señal que la nueva celda pueda tomar.

ENCAMINAMIENTO DE UNA LLAMADA El paso principal para realizar una llamada o recibirla es registrarse con la res. Cuando se activa un teléfono celular, este envía una señal hacia la red celular. Esta señal posee información de registro, la cual es almacenada en el VLR y el HLR del área de servicio. Así el registro se envía al MSC, el cual administra el registro de todos los teléfonos celulares en su red. El MSC examina el MIN para determinar si ese equipo tiene línea activada o no. Luego, el MSC envía un mensaje al VLR. Este actualiza su información creando un registro para el MIN identificado. El VLR identifica la posición del equipo con el MIN indicado e informa al HLR del lugar y solicita un perfil de servicio que se utilizara para el nuevo registro. Entonces, cuando se marca un número de teléfono celular, el código de estación de ese numero índice el MSC que se encuentra registrado en el MSC local, para el suscriptor. Ahí el MSC debe determinar como entra la llamada. Cuando el MSC recibe la llamada debe verificar el primer número generado y consultar con su HRL. El HRL identificara el ultimo MSC. Si el último MSC fuese el MSC local, el MSC puede consultar el HRL para determinar exactamente en cual celda se encuentra ahora el teléfono celular. Si esta registrado en otro MSC, el MSC local debe transferir la llamada hacia el MSC de servicio. Antes de realizarse la transferencia, el VLR del lugar consulta con el MSC que esta en servicio para determinar como se debe conectar la llamada. Luego el VLR del lugar consulta con el MSC que esta en servicio para determinar como se debe conectar la llamada. Luego, el VLR recibe un número de directorio local temporal llamado TLDN. Este TLDN se introduce en el VLR el cual actualizara el HLR para futuras llamadas. El VLR en el área visitada identificará cuál celda es a la que se encuentra solicitando el servicio y determinará si esta está activa o inactiva. Si está activo el MSC envía una señal hacia el BSC solicitando que el teléfono celular sea buscado. Luego, la señal de búsqueda enviada al celular Le dirá al terminal que frecuencia usar. Cuando el teléfono receptor recibe la señal de búsqueda se conmuta a la frecuencia establecida y envía la confirmación a su BTS que lo reenvía a su BSC, de forma que la llamada se enruta a través del MSC. EL SUBSISTEMA DE LA ESTACIÓN BASE (BSS) El BSS agrupa la maquinaria de infraestructura específica a los aspectos celulares de GSM. El BSS está en contacto directo con las

estaciones móviles a través de la interfaz de radio. Por lo tanto, incluye las máquinas encargadas de la transmisión y recepción de radio, y de su gestión. Por otro lado, el BSS está en contacto con los conmutadores del NSS. La misión del BSS se puede resumir en conectar la estación móvil y el NSS, y por lo tanto, conecta al usuario del móvil con otros usuarios. El BSS tiene que ser controlado, y por tanto debe estar en contacto con el OSS. De acuerdo con la estructura canónica de GSM, el BSS incluye dos tipos de máquinas: el BTS ("Transceptor de la Estación Base), en contacto con las estaciones móviles a través de la interfaz de radio, el BSC (" Controlador de la Estación Base), en contacto con los conmutadores del NSS. Un BTS lleva los dispositivos de transmisión y recepción por radio, incluyendo las antenas, y también todo el procesado de señales específico a la interfaz de radio, y que se verá con posterioridad. Los BTS se pueden considerar como complejos módems de radio, con otras pequeñas funciones. Un BTS típico de la primera generación consistía en unos pequeños armarios (de 2 m de alto y 80 cm de ancho) conteniendo todos los dispositivos electrónicos para las funciones de transmisión y recepción. Las antenas tienen generalmente unas pocas decenas de metros, y los armarios se conectan a ellas por unos cables de conexión. Un BTS de este tipo era capaz de mantener simultáneamente 3 ó 5 portadoras de radio, permitiendo entre 20 y 40 comunicaciones simultáneas. Actualmente el volumen de los BTS se ha reducido mucho, esperándose un gran avance en este campo dentro de GSM. Un componente importante del BSS, que está considerado en la arquitectura canónica de GSM como que forma parte del BTS, es la TRAU (Unidad Transponder y Adaptadora de Velocidad). La TRAU es el equipo en el cual se lleva a cabo la codificación y descodificación de la voz (fuente), así como la adaptación de velocidades en el caso de los datos. El segundo componente del BSS es el BSC. Está encargado de toda la gestión de la interfaz de radio a través de comandos remotos sobre el BTS y la MS, principalmente, la gestión de la localización de los canales de tráfico y de la gestión del "handover". El BSC está conectado por un lado a varios BTS y por otro al NSS (más específicamente a un MSC). Un BSC es en definitiva un pequeño conmutador con una gran capacidad de cómputo. Sus funciones principales, como ya hemos dicho son la gestión de los canales de radio y de los handovers. Un BSC típico consiste en uno o dos armarios, y puede gestionar hasta algunas decenas de BTS, dependiendo de su capacidad de tráfico. El concepto de la interfaz entre el BSC y el MSC (NSS) se le conoce como interfaz A, y se introdujo al principio de la elaboración del Estándar GSM. Solamente después se decidió estandarizar también la interfaz

entre el BTS y el BSC, y se le llamó interfaz Abis, sin tener nada que ver con la interfaz A.

SATELITES INTELSAT Posee y opera un sistema de satélites que proporciona cuatro grandes servicios principalmente, para usuarios en más de 200 países, en todos los continentes. Estas categorías son: servicio público de telefonía conmutada, línea privada(red de servicios para negocios), servicios de retransmisión(Audio y video), servicios nacionales y regionales. INTELSAT establece una serie de estándares para las estaciones terrestres que cualquier usuario de INTELSAT debe cumplir. Miles de estaciones terrestres, que van desde los 30 metros hasta las más pequeñas de medio metro acceden al sistema INTELSAT. Debido a sus extensos recursos de satélites y espectro de uso, INTELSAT ofrece una conectividad global única, con la posibilidad de unir dos o más puntos en cualquier lugar del mundo. INTELSAT tiene más satélites operativos que cualquier otra organización comercial, una flota de más de 20 satélites de alta potencia, técnicamente avanzados en órbita geoestacionaria. Trece satélites más serán lanzados en los próximos tres años. Estos dispositivos representan cuatro generaciones de avances técnicos y progreso: La serie INTELSAT V/V-A ; la serie INTELSAT VI, la serie INTELSAT VII/VII-A; y la INTELSAT VIII. Además de un satélite en servicio en la Banda Ku, conocido como INTELSAT K. Intelsat es una red de satélites de comunicaciones que cubre el mundo entero. Los satélites Intelsat están situados en órbitas geoestacionarias sobre los océanos Atlántico, Pacífico e Índico. El primer satélite Intelsat, llamado Early Bird ("Madrugador") fue puesto en órbita sobre el océano Atlántico en 1965. Son propiedad de una compañía internacional (Intelsat). TRANSPONDEDOR O TRANSPONDER Es un tipo de dispositivo utilizado en telecomunicaciones cuyo nombre viene de la fusión de las palabras inglesas Transmitter (Transmisor) y Responder (Contestador/Respondedor). Se designa con este término (o con alguna de las abreviaturas XPDR, XPNDR, TPDR o TP) a equipos que realizan la función de: •

Recepción, amplificación y remisión en una banda distinta de una señal (estos transpondedores se utilizan en comunicaciones espaciales para adaptar la señal satélite entrante / saliente a la frecuencia de los equipos en banda base).

•

Respuesta automática de un mensaje (predeterminado o no) a la recepción de una señal concreta de interrogación (estos transpondedores se utilizan en aeronáutica para sistemas de pseudo-radar).

Básicamente existen dos tipos de transpondedores: los pasivos y los activos. •

Pasivos: Son aquellos elementos que son identificados por escáneres, robots u ordenadores, tales como las tarjetas magnéticas, las tarjetas de crédito, o las etiquetas con forma de espiral que llevan los productos de los grandes almacenes. Para ello es necesario que interactúe con un sensor que decodifique la información que contiene y la transmita al centro de datos. Generalmente, estos transpondedores tienen un alcance muy limitado, del orden de un metro.

•

Activos: Son empleados en sistemas de localización, navegación o posicionamiento. De manera más concreta, se puede decir que un transpondedor activo es toda cadena de unidades o equipos interconectados en serie en un canal, que modifican y adecúan la señal desde el receptor (habitualmente antena receptora) hasta el emisor (habitualmente antena emisora), con el fin de retransmitir la información recibida. En algunos casos se utiliza el término, de manera estrictamente incorrecta, para designar al amplificador de señal que se encuentra justo antes del elemento emisor. En estos sistemas, el transpondedor responde en una frecuencia distinta de en la que fue preguntado, y ambas, la de entrada y la de salida de datos, están predefinidas de antemano. En estos casos los alcances son gigantescos; tanto, que se emplean sin problema alguno en toda la transmisión actual de equipos espaciales (televisión por satélite).

Este sistema establece una comunicación electrónica entre el equipo a bordo de la aeronave y la estación en tierra. Por medio de este enlace, el personal de control de tránsito aéreo proporciona guía a la aeronave, detectándola en una pantalla de radar (más precisamente en la pantalla del SSR (por sus siglas en inglés: "Secondary Surveillance Radar")). Con este sistema, el CTA mantiene la separación entre aeronaves, evitando colisión. El transpondedor de la aeronave recibe la señal de interrogación en una frecuencia de 1030 MHz, y transmite las respuestas en una frecuencia de 1090 MHz. Potencia isótropa radiada equivalente (PIRE): Una antena isótropa emite en todas la direcciones de la esfera. Una antena colocada en el foco de una parábola emite un fino haz que contiene toda la potencia del emisor, con lo que la potencia en vatios por metro cuadrado es mucho más importante y recibe el nombre de

ganancia de la antena (G). Cuanto mayor es la antena, más estrecho será su haz radiado. La dimensión de la antena en el suelo no está limitada, mientras que la del satélite debe caber en la cofia de la lanzadera. La PIRE se calcula conociendo la potencia del emisor y la ganancia de la antena y se expresa en decibelios de la forma: PIRE =10 log (Pt x G ) Debilitamiento durante el trayecto: Comprende: •

El debilitamiento en el espacio libre, que es función de la frecuencia y de la distancia.

•

El debilitamiento debido a la absorción atmosférica, que varía entre 1,5 dB para el 99% del mes más desfavorable y 4,5 dB durante el 0,1% del mes más desfavorable.

Atenuación Atmosférica Ganancia a la entrada del receptor: La ganancia de una antena se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección, a una distancia y la densidad de potencia que radiaría a la misma distancia una antena isotrópica con la misma potencia entregada. Footprint: se refiere a la pisada del satélite el área que cubre en la superficie de la tierra. Existen diferentes tipos de pisadas de acuerdo a la frecuencia y la potencia. Bandas de frecuencia: L: 1 GHz

Ku:

12 y 14 GHz

C: 4 y 6 GHz

Ka: 20 GHz

CONCLUSIONES En el anterior informe explicamos de manera detallada el funcionamiento de las antenas y satélites de igual forma el como se realiza una llamada internamente.

Conocimos la importancia que tienen los medios de conmutación, los diferentes satélites y frecuencias.

ALGUNAS IMÁGENES SOBRE LA VISITA

ANTENA Y SATELITE EN PAMPLONA