La compañía HUAWEI propone la arquitectura mostrada en la figura 2.1 para integrar la red LTE a las redes de generaciones anteriores ya existentes. Para la puesta en marcha de una estación base después de su montaje en el lugar seleccionado con los requerimientos del fabricante para los equipos en cuestión, es necesario una correcta configuración del nodo, de lo contrario se vería afectado el acceso de los usuarios a la red, el funcionamiento de las celdas, la gestión del mismo, el monitoreo de la red, la calidad del servicio y la seguridad.
Figura 2.1 Vista de la integración de la red LTE a la red ya existente [11].
Las combinaciones flexibles de los componentes básicos y dispositivos auxiliares pueden proporcionar soluciones integrales que son aplicables a escenarios específicos de operadores, como instalación centralizada en el interior, instalación y distribución centralizada al aire libre, también la ubicación de estaciones base en diferentes modos para exteriores e interiores. Para la confección de las prácticas se emplea una BTS3900L y una DBS3900 porque ofrecen gran capacidad de expansión. Además, estas estaciones base admiten módulos de RF de diferentes modos (GSM, UMTS o LTE, etc.).
El armario BTS3900L alberga los módulos BBU3900 y RF. Además, el gabinete BTS3900L proporciona funciones tales como distribución de energía y protección contra sobretensiones. En un armario BTS3900L puede ser instalado un máximo de 12 módulos de RF y dos BBU3900. Esto mejora la integración de soluciones de sitio de interior, ahorra espacio de instalación y facilita la instalación evolución [34]. Estos armarios están diseñados para ser instalados en interiores de edificios. A continuación, en la figura 2.2 se muestra el escenario típico de la instalación de este armario.
Figura 2.2. Escenario típico para la instalación de un armario BTS3900L [53].
La estación DBS3900 con una alta integración a la red fue diseñada con el objetivo de no ocupar mucho espacio por lo que reduce tiempo de construcción de la red por su instalación fácil y además facilita la planificación y optimización de la red. A continuación, en la figura 2.3, se muestran los cuatro escenarios típicos de instalación, los cuales son:
A. En una zona rural
B. En una torre en la parte superior de un edificio C. En una pared al exterior o en interior
D. En postes cercanos a la vía de transporte público
Figura 2.3 Vista de los escenarios típicos de instalación de una estación DBS3900 [34].
2.1.1 Caso de estudio No.1: “Configuración de un eNodeB del tipo BTS mediante el mecanismo de acceso radio FDD”
En una empresa de servicios de telecomunicaciones se desea implementar una red de acceso LTE en una zona rural. El departamento de investigación y desarrollo recomienda emplear la tecnología de acceso FDD debido a que no hay estaciones bases cercanas. En esta zona el número de llamadas que se gestionan es bajo y las celdas en las zonas rurales son mayores porque la señal no se ve interrumpida por los efectos de reflexión y difracción producidos por los edificios y demás obstáculos. Se decide emplear la tecnología de acceso LTE-FDD una vez realizada la inspección del sitio elegido, conocer la magnitud de la obra civil necesaria, espacio para ubicación de equipos en estructura, parámetros de RF en la zona y la solución de transmisión para garantizar la cobertura requerida. Para ello los trabajadores necesitan conocer la configuración de la estación empleando la tecnología de acceso LTE-FDD para poder conectarla a través de la interfaz S1 a la red troncal EPC y
poder brindar servicio. Después de haber consultado los manuales de administración de las BBU logran conocer la configuración más adecuada mediante la introducción de comandos MML en la Web LMT. Para la elección de la estación base para la red de acceso, se realizará la inspección, diseño e implementación de los eNodeB, las cuales ampliarán la cobertura de dicha zona. La solución debe ser completamente compatible con la red actual, teniendo en cuenta la escalabilidad de los proyectos LTE que ofrece HUAWEI dentro de sus políticas hacia dicha empresa. Una variable que se debe considerar es la necesidad de que el enlace entre los eNodeB y los UE sea Full Duplex, también que las velocidades del enlace ascendente y descendente sean simétricas. Por lo expuesto anteriormente se decide llevar a cabo el montaje de una BTS3900L con tecnología LTE-FDD, para ello cuentan con dos unidades RFU (ver anexo I).
2.1.2 Caso de estudio No.2: “Configuración de un eNodeB del tipo DBS mediante el mecanismo de acceso radio TDD”
Una empresa de servicios de telecomunicaciones desea instalar una red de acceso LTE en una ciudad grande. Esta tecnología permite un incremento de ancho de banda para sus usuarios y también permite aprovechar de forma más eficiente el espectro radioeléctrico de dicha ciudad. Para dicho emplazamiento debe tenerse en cuenta que existen miles de teléfonos móviles, los cuales pueden estar estableciendo una comunicación en cualquier instante. Para poder dar servicio a todos, serían necesarios miles de canales de voz de manera simultánea, lo cual es imposible con el nuevo equipamiento, por tanto, para darle solución a esta problemática los ingenieros decidieron que es necesario dividir en pequeñas celdas hexagonales toda la superficie donde se quiera dar cobertura y en cada una de ellas se colocaría un repetidor de señal de menor potencia. Estos repetidores utilizarán una parte del conjunto de canales disponibles con los que se les dará servicio a los usuarios de telefonía móvil que se encontrasen en la zona de cobertura. De manera que la celda vecina utilizaría otro repetidor con un subconjunto de canales de voz diferente al primero para evitar interferencias. Dicha empresa desea que coexistan las tecnologías de acceso 2G, 3G y 4G y también la integración de las mismas con el sistema de monitoreo y gestión de la red actual bajo la misma tecnología, para ello cuentan con una DBS3900 de la compañía
HUAWEI. La modernización, expansión de los equipos de la red núcleo y la red de control actual deben ser incluidas en el alcance del proyecto. Se plantea como reto inicial el diseño e implementación de una solución para integrar las nuevas radio bases (eNodeB) bajo la directriz y supervisión de la compañía. La empresa al contar con un espacio radioeléctrico bastante obstaculizado por la presencia de estaciones vecinas, debe tener en cuenta las características de una DBS. Por lo mencionado anteriormente dicha empresa de telecomunicaciones decide emplear la tecnología de acceso LTE-TDD, además esta tecnología usa una sola banda de frecuencia para trasmitir y recibir, lo que hace a esta tecnología acceso ser generalmente más barata porque en la misma no es necesario que el duplexador aísle los canales de transmisión y los de recepción.
2.1.3 Caso de estudio No.3: “Monitoreo de los servicios y administración de la red de acceso móvil LTE”
Un especialista de telecomunicaciones necesita monitorear y administrar unared de acceso LTE, debido a que la empresa de telecomunicaciones para la que trabaja debe conocer en tiempo real el estado de dicha red para ofrecer a los clientes un servicio de calidad y empleo eficiente de los recursos. Para realizar el monitoreo de dicha red el operador debe conocer cuáles son los niveles de potencia y la calidad recibida según la distancia entre el eNodeB y el UE en una celda, debido a que se desea minimizar la potencia de emisión para reducir las interferencias con otras estaciones. También se necesita medir la cantidad de paquetes por segundo que están circulando por los puertos de red [54, 55]. Además necesita conocer cuáles son las unidades que están en funcionamiento y el estado en tiempo real de las mismas, lo cual se puede hacer mediante comandos o utilizando la herramienta Self Test en la web LMT.
La tabla 2.1 debe ser utilizada para evaluar los resultados obtenidos durante el monitoreo y poder definir la calidad de la señal inalámbrica.
Tabla 2.1 Evaluación de la calidad de la señal inalámbrica Estándar de
red
Parámetro de evaluación de señal
Evaluación de la calidad de la señal Débiles Menor Adecuada
RSRP(dBm) -140 a -110 -110 a -85 -85 a -60