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DISEO DE RED MULTIMEDIA PARA EL MUNICIPIO DE ENTRE RIOSPresentado por: Jorge Armando Zambrana Rodrguez
Tutor: M.Sc. Ing. Jorge G. Zambrana Vilar Ing. Luis Ali Arcani
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Diseo de la ampliacin de la red de Banda Ancha para el municipio de Entre Ros, de la provincia Chapare para la empresa ENTEL S.A. OBJETIVOS ESPECIFICOS Analizar el estudio de las tecnologas inalmbricas Realizar el estudio de mercado Disear la red de Banda Ancha para el municipio de Entre Ros Realizar un anlisis econmico
MARCO TEORICO
ESTANDARES INALAMBRICOS DE BANDA ANCHA
BALANCE ENERGETICO DEL ENLACEEs la sumatoria de todas las contribuciones (en decibelios) a travs de las tres partes principales del camino de transmisin. Todos los valores positivos son ganancia y todos los negativos son prdidas, los mismos que se comparan con la sensibilidad del receptor para saber si el enlace es viable o no.
Ao = 92.4 + 20log(f) + 20log(d) (f/MHz)
PERDIDAS DE PROPAGACION PERDIDAS EN ESPACIO LIBRE Son perdidas propias de cada radio enlace ya que estn en funcin de la frecuencia y la distancia. PERDIDAS POR LLUVIAS La atenuacin puede producirse como resultado de la absorcin y dispersin provocadas por la lluvia, aunque puede hacerse caso omiso de la atenuacin de la lluvia para frecuencias menores a 10 GHZ.
PERDIDAS POR LA VEGETACION
PERDIDAS EN LA ALIMENTACION Las prdidas en el alimentador son cada 100 m.
AA (dB) = atenuacin + prdida por diversidad + Prdida por acoples
MARGEN DE DESVANECIMIENTO
D = Distancia del transmisor al objeto (km) f = Frecuencia de la portadora (GHz) A = Factor de rugosidad B = Factor climtico R = Confiabilidad expresada en decimal 1 R = Objetivo de confiabilidad para una trayectoria de 400 km
CONFIABILIDAD DEL SISTEMA La confiabilidad corresponde al porcentaje de tiempo probable que un enlace no se interrumpe por consecuencia del desvanecimiento. A partir del margen de desvanecimiento se puede obtener la disponibilidad del sistema.
P = Indisponibilidad del sistema
REDES DE ACCESO INALAMBRICAS
WiMAX CARACTERISTICAS World Wide Interoperability for Microwave Access Recepcin y Transmisin de microondas y ondas de radio
WiMAX CARACTERISTICAS
WiMAX ARQUITECTURA
APLICACIONES DE LAS REDES WIMAX
ESTUDIO DE MERCADO
Observando la creciente demanda y desarrollo del mercado de los servicios de banda ancha, el proyecto tendr un rea de cobertura dentro de la zona urbana del municipio de Entre Ros. El municipio cuenta con una poblacin de 9.768 habitantes de los cuales el 73 % de los habitantes reside en zona urbana (7.211), y el resto en zona rural. El estudio llego a conformar e identificar a los futuros usuarios basndose en el poder adquisitivo, zonas de mayor demanda e identificacin de necesidades. Los Cuales son: Residencial, Institucional, y Comercial.
CALCULO DEL TAMAO DE LA MUETRADonde: n: Es el tamao de la muestra. N: Es el tamao de la poblacin o universo. K: Es una constante que depende del nivel de confianza que asignemos. p: Es la probabilidad de no seleccin: 50% (no desea el servicio) q: Es la probabilidad de seleccin: 50% (desea el servicio). e: Es el nivel de error muestral deseado.
Para el clculo del nmero de encuestados se consider lo siguiente: k = 2 95.5%, e = 8%, p = 0.5, q = 0.5 Reemplazando los valores en la frmula que tenemos:
A Continuacin se muestra los datos obtenidos:
PROYECCION TOTAL DE LA DEMANDAPara la proyeccin de la demanda de usuario se utiliz el mtodo de la tasa de crecimiento exponencial y est dado por la frmula:
Donde: C = Tasa de crecimiento promedio anual 6.73% t = Nmero de aos Po = Cantidad de usuarios potenciales. Pt= Cantidad de usuarios potenciales luego de t aos.
Usuario Tot=((7211*15)/100*5) = 216
Pt = 173*(1+0.0673)^1 = 184
Grado de Aceptacin
Demanda Total del servicio de Banda Ancha
Crecimiento anual de usuarios
PROYECCION SEGN LA COBERTURADistribucin por zonasEste Oeste Norte Sud
23%
19%
25% 33%
Distribucin del mercado por zonas
INGENIERIA DEL PROYECTO
DIMENSIONAMIENTO DEL TRAFICO DE LA RED Se realizo el dimensionamiento del trafico de la red, para el trafico de voz, video y datos. TRAFICO TELEFONICO Para el clculo telefnico se utilizo las tablas de Erlang B. Para el sector residencial se defini 0.1 Erlang por usuario.
Para el sector comercial se tomo 20 llamadas por da lo que significa 1 [Erlang]. El sector Institucional se tomo 17 llamadas por da por tanto se tiene 0.85 [Erlang]. Asumiendo una probabilidad de bloqueo de 1% (un promedio de colisin por cada 50 llamadas), para los sectores residenciales, comerciales e institucionales se obtienen los siguientes resultados:
De la tabla Erlang B se obtiene el nmero de canales.
De la misma manera se realiza el clculo para los sectores comerciales e institucionales.
TRAFICO DE VIDEO Se ofrece 30 canales de Tv, ENTEL trabaja con un encoder envivio, por cada 2.5 Mbps se transporta 4 canales por tanto se utiliz una tasa de 19 Mbps. TRAFICO DE DATOS ENTEL trabaja con un trafico asimtrico con una relacin 3:1, con un grado de simultaneidad para zonas rurales recomendada por la UIT es de 40%, que los usuarios utilizarn al mismo tiempo.
Sector Residencial: La red WiMAX brindara el servicio de internet al sector residencial con velocidades de 256 kbps. Trafico descendente:AB = Grado de simultaneidad x #usuarios x velocidad
Trafico Ascendente:AB = AB(trafico descendente)/relacin
Canal descendente
Canal Ascendente
Sector comercial: Mediante el estudio de mercado se tiene los siguientes datos.
Usuarios distribuidos segn la velocidad
Trafico descendente:AB (512kbps) = 0.4x 14 x 512000 = 2.9 Mbps 3 Mbps
Trafico Ascendente: AB = 3/3 = 1 Mbps.
Canal descendente
Canal Ascendente
Sector Institucional:
Canal descendente
Canal Ascendente
TAFICO TOTAL
Canal Total Descendente
Canal Total Ascendente
DESCRIPCION DE LA RED ACTUAL
DESCRIPCION DE LA RED PROPUESTA
SELECCIN DE EQUIPOS
EQUIPOS DE USUARIO
UBICACIN DE LAS ESTACIONES BASE Y REPETIDORES La correcta ubicacin de las estaciones base y repetidoras, permiten cubrir la zona a la que se quiere brindar el servicio.
BANDA DE FRECUENCIA La banda de frecuencia que tienen asignada ENTEL es de 3625 3650 MHz.
ENLACES PTP Se establecen conexiones PTP entre los nodos y la central a una frecuencia de 7.1 GHz con canales de 10 MHz. Las antenas que se utilizan son de Ceragon.
PERDIDAS DEBIDO A LA LLUVIA
CALCULOS DE LOS ENLACES Cbba - Tuti
Atenuacin por lluvia
PERDIDAS DEBIDO A LA VEGETACION
PERDIDAS DEBIDO A LA ALIMENTACION AA (dB) = atenuacin + prdida por diversidad + Prdida por acoples
PERDIDAS EN ESPACIO LIBRE
MARGEN DE DESVANECIMIENTO
D = Distancia del transmisor al objeto (km) f = Frecuencia de la portadora (GHz) A = Factor de rugosidad B = Factor climtico R = Confiabilidad expresada en decimal 1 R = Objetivo de confiabilidad para una trayectoria de 400 km
INSISPONIBILIDAD DEL SISTEMA
CONFIABILIDAD DEL SISTEMA
La siguientes tablas son los clculos realizados para los enlaces punto a punto.
POTENCIA DE RECEPCION El valor mnimo del MD para enlaces es de 10 dB.
POTENCIA DE TRANSMISIONPRX = Potencia de recepcin ABTX = Prdida de branch en la transmisin AWG-TX = Prdida por gua de onda en la transmisin GTX = Ganancia de transmisin.
REQUERIMIENTOS MINIMOS DEL SISTEMASe determino las especificaciones tcnicas mnimas del sistema. Con las cuales se puede realizar una correcta seleccin de equipos, como ser los equipos terminales y la estaciones base.
Requerimientos mnimos del sistema
CALCULO DEL RADIO MAXIMOTomando en cuenta los modelos de propagacin tales como COST-231 okumura-Hata extensin para 3.5 GHz y COST-231 Walfisch-Ikegami .
RADIO MOBILE Software de libre distribucin para el clculo de radio enlace. Utiliza modelo Longley-Rice o ITM (Irregular Terrain Model) Utiliza perfiles geogrficos combinados con la informacin de los equipos . Brinda utilidades de apoyo al diseo y simulacin de los enlaces y las redes de telecomunicaciones
Trabaja con frecuencias desde 20 MHz hasta 40 GHz y longitudes de trayecto entre 1 y 2000km.
UBICACIN DE LAS RADIO BASES
Cochabamba Cerro de Tuti
Latitud (S) 17270.7 172712
Longitud (O) 66 090.5 655120
F max= 7135 MHz F min = 7105 MHz
Cerro de Tuti Cerro de Juno
Cerro de Juno Entre Ros
TABLA COMPARATIVA
COBERTURA DE LA RED
ENLACES PUNTO MULTIPUNTO
ESTUDIO ECONOMICO
Tarifas del servicio WiMAX
Ingresos anuales
Costos de los equipos
Flujo de caja
De acuerdo a los indicadores de rentabilidad se puede apreciar que el proyecto no es factible.
Indicadores de rentabilidad
CONCLUSIONES Despus de haber realizado el anlisis de las tecnologas inalmbricas se opto por la tecnologa WiMAX para el acceso. Debido a las caractersticas que presenta. Con ayuda del estudio de mercado se pudo determinar los usuarios potenciales, para brindar el servicio de voz, video y datos. Calculando el ancho de banda para la proyeccin se tiene 71.5 Mbps, el cual nos ayudo a determinar los equipos a utilizar.
Realizando el estudio de prefactibilidad se pudo concretar que el proyecto no es factible, puesto que se puede observar en los indicadores de rentabilidad .
RECOMENDACIONES Con el propsito de brindar un buen servicio a los usuarios, se recomienda garantizar la disponibilidad de los servicios que se ofrecen, implementando una adecuada infraestructura que cumpla con los parmetros esperados, a travs del uso de equipos apropiados y que cumplan las funciones asignadas en el diseo, evitando adaptaciones, que podran acarrear perjuicios econmicos. Implementar la infraestructura pensando en el beneficio de los clientes, adems se sabe que los usuarios requieren de mayor rapidez, mejor atencin y precios bajos en los servicios ofrecidos, es necesario que se considere como factor primordial la calidad de servicio que se brinde al usuario.
Abaratar los costos, brindado servicios de valor agregado como ser VoIP.
GRACIAS
MANUAL RADIO MOBILE Para introducirlas en el programa, se sigue la ruta ARCHIVO PROPIEDADES DEL MAPA, e introducimos dichos datos en formato de grados minutos y segundos.
Para situar las distintas estaciones, se debe poner las coordenadas de cada una de ellas. Para introducir los valores se debe ir a: ARCHIVO PROPIEDADES DE LAS UNIDADES.
Las estaciones quedarn establecidas en los puntos sealados del siguiente modo:
Para describir las caractersticas de cada estacin y de la red, se deben seguir los siguientes pasos: ARCHIVO PROPIEDADES DE REDES. Parametros:
TOPOLOGIA: De las tres posibles opciones que aparecen: Red de voz. Red de datos, topologa estrella (maestro/esclavo). Red de datos, cluster (Nodo/Terminal). MIENBROS: Con esta opcin se determinaran las estaciones que pertenecern a cada una de las redes o subredes configuradas. Para ello se marcara cada una de las estaciones que se consideren dentro de la red. Posteriormente en ROL se determinara el papel de cada una de las estaciones, se tendr que elegir entre maestro y esclavo. Para el proyecto se establecer el primero maestro y los siguientes esclavos.
SISTEMAS: En este apartado, se podrn determinar las caractersticas de cada una de las estaciones, incluyndolas dentro de un determinado sistema. Se van a establecer dos tipos de sistemas con el fin de separar las caractersticas de las estaciones base con el papel de maestro y esclavo.