DISEO RED MOVIL CELULAR 4G PARA LA CIUDAD DE IBAGUEAndrs EspinozaJulin PerdomoUniversidad Cooperativa de ColombiaSeminario Regional IIandrespi_8@hotmail.comjulianma1993@hotmail.comSUPERVISADO POR: MBA ING TELECOMUNICACIONES JHON A LOPEZ

1. INTRODUCCION

Dentro de los aprendizajes y la informacin adquirida en clase se pide realizar un proyecto de infraestructura el cual permita dimensionar, sectorizar he implementar mediante software un diseo de red mvil celular para la ciudad de Ibagu.Para afrontar este gran reto se tienen presentes los conceptos he informacin compartida por el docente, la cual es de vital ayuda para la culminacin de este proyecto, para comenzar se requiere un diseo de la red mvil celular, lo cual se comenzara desde el conocimiento de las caractersticas independientes del la geografa, demografa, y movilizacin sectorial de los habitantes de dicha ciudad. Se realizara una inspeccin de las estructuras ya existentes como referencia para algunos clculos y el resto de la informacin ser parte del la implementacin y puesta en marcha del conocimiento adquirido durante el semestre y de nuevo conocimiento que haya lugar.

Algunas caractersticas de la ciudad una ciudad en gran crecimiento, ocupa el puesto 6 de las ciudades con mayor densidad de habitantes por hay una alza en la movilizacin de nuevos usuarios en temporadas vacacionales, esto hace que los parmetros tradicionales de la red sea un poco mas grandes de los contemplados en la ciudad. Una descripcin de las caractersticas de la ciudad necesarias para el fin de este documento son:

Ubicacin42616N751202OCoordenadas:42616N751202O(mapa)

Altitud1248msnm

Superficie1439km

Poblacin553 526 hab.(20151)

Densidad184,45 hab/km hab./km

Tabla 1 Caractersticas de IbaguLa ciuda geogrficamente esta distribuida en 13 comunas de las cuales las mas alejadas son ls que sufren del mas bajo nivel de cobertura en la ciudad.

Fig 1 Vista area de IbaguLo cual lo llevamos a cabo con una herramienta conocida como Google Earth, que nos permiti identificar parmetros como su geometra, coordenadas de las estaciones base.

2. IMPLETACION DEL DISEO

2.1 DELIMITACION DE LA COBERTURASe realiza el anlisis del entorno de la ciudad de Ibagu, con el fin de identificar los parmetros topogrficos de la ciudad; utilizando Google Earth y los mapas protocolizados disponibles en la pgina web de la alcalda para obtener las coordenadas geogrficas, estado demogrfico de la poblacin organizacin poltica interna, llamadas comunas, variabilidad de poblacin dependiendo movimientos de personas y turistas en estadsticas por densidad de poblacin mes,

Fig 2 Divisin poltica de Ibagu

Densidad de habitantes por comuna de la ciudad

Fig 3 tabla densidad poblacin / rea

Para tener en cuenta y como se mencion anteriormente la ciudad cuenta con varios lugares con bajo nivel de cobertura que est directamente ligado a la cantidad de habitantes fijos de cada comuna.

Fig 4 habitantes por comuna Ibagu

Delimitacin de estaciones base para cubrir la ciudad con respecto a los posibles usuarios por geografa de la cuidad. Calculo de Cantidad Estaciones Base (BE) En telefona celular se utilizan diversos tipos de geometras para hacer uso de la sectorizacin uno de ellos pueden ser los siguientes.

Fig 5 Clculos celdasPara el diseo se utiliza la forma hexagonal porque cubre mayor superficie que otros polgonos y se necesitaran menos nmero de clulas para la cobertura de la zona urbana de Ibagu. Se utiliza la frmula 1 para hallar el rea de cobertura de cada clula, debido a la densidad de poblacin de la ciudad se utiliza un radio de R= 1 km para generar micro clulas.

Hexgono A = (1) 2,598 Km2

En la tabla se muestra el clculo de la cantidad de estaciones de acuerdo al rea de cobertura, se divide el rea de cada comuna sobre el rea de cobertura de una clula (2,598 Km2):

Tabla 2 Clculo de celdas por geografa

Analizamos los clculo y para tener cobertura en la ciudad completa, se obtienen 53 celdas las cuales nos darn un aprovisionamiento total para la ciudad, pero dependiendo de los focos de concentracin de usuarios pueden aumentar.

Distribucin celdas geogrficamente

Fig 6 distribucin geogrfica de celdas

Teniendo las celdas distribuidas en la ciudad y con un posicionamiento geogrfico desde esta herramienta se exportan para acceder a estas coordenadas donde se ubicaran la estacin Base (BE) dentro del software RADIO MOVILE que nos permitir simular los enlaces y hacer pruebas de cobertura dentro de la zona demarcadaAs con esta herramienta se diseara la conformacin de clster que se determinaran en la aplicacin, que sistema estarn ubicados en cada celda

Ubicacin Estacin Bases (BE) Celdas

Fig 7 Ubicacin Estaciones Bases

Interconexin de Estaciones Bases y del sistema completo de la ciudad. Con configuracin de cada punto con especificaciones de perdidas tipo de conexiones anlisis de perdidas, potencias de radiacin cobertura de antenas entre otros.

Fig 8 Conexin Estaciones Bases

Prueba de cobertura y hanndover entre las estaciones base, esto nos permite observar dentro de la topologa el funcionamiento de la movilizacin de usuarios dentro de la red.

Fig 9 Prueba Hanndover M2-M11;M11-M2; M2-M18

Fig 10 Prueba Hanndover M5-M10

3. Trafico

La densidad telefonica nos da el punto de partida de nuestro publico objetivo que accederia a los servicios de la red telefonica celular de 4G.

Tabla 3 Densidad telefnica por Comunas Vs Habitantes

Anlisis de trfico En esta etapa se tienen en cuenta criterios de medicin en Erlangs Cantidad de canales, Tiempos Ocupados de las lneas, Tiempos promedio de ocupacin

Para el consumo de voz se tiene que hallar un promedio de llamadas que ayude a considerar un promedio de simultaneidad, y a su vez determinar la cantidad de llamadas. Donde un promedio de duracin de llamadas es de 3 minutos que estadsticamente es el promedio de las llamadas actuales.

Teniendo en cuenta que los clculos pueden a ser un poco complejos acudimos a una aplicacin llamada Erlang B Calculator en:http://www.erlang.com/calculator/erlb/Teniendo en cuenta estos aspectos y como es un diseo de nueva tecnologa, vamos a tener en cuenta una simultaneidad de 100% que sera el peor escenario donde se colapsara la red y un ptimo escenario, donde la implementacin este a un 50% para ver el comportamiento de la red y los datos arrojados, un factor 1 de Overbooking, un promedio de 3 min por llamada.

Todos estos datos se relacionan en una tabla con los posibles escenarios que presentaran el diseo implementado por comunas y la ciudad en toda la red.

Fig 11 Trafico por comunas

Fig 12 Trafico por comunas

Con estos escenarios delimitamos los mximos posibles usuarios que el diseo permite dentro de la aplicacin de la red telefnica celular 4G