John Nicolás Carrascal Ramírez Enrique Kaled Daza López UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÁN Propuesta para la optimización de la cobertura celular GSM y UMTS en el municipio de Turbaco Bolívar   Presentado por: John Nicolás Carrascal Ramírez Enrique Kaled Daza López Dirigido por: Viviana Marrugo

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la actualidad Los servicios de telecomunicaciones día a día crecen extendiéndose hasta las comunidades más alejadas geográficamente, como es el caso de Turbaco, un municipio que hace parte del departamento de Bolívar, ubicado a 19 Km de la capital, Cartagena y a 100 metros sobre el nivel del mar, tiene una población aproximada de 70000 habitantes. La finalidad de este trabajo es la optimización y mejoramiento de la red celular que le brinda cobertura al municipio de Turbaco para satisfacer las necesidades de comunicación de este, así como el posible crecimiento de la demanda del servicio ocasionado por el próximo desarrollo del acceso vial y el crecimiento del urbanismo en esta zona; el servicio de telefonía celular del municipio de Turbaco actualmente está cubierto por dos radio bases celulares GSM, las cuales presentan sobre carga de tráfico por autenticación de abonados y flujo de tráfico de voz y datos, además estas dos estaciones ofrecen una cobertura poco optima debido a su mala ubicación.

JUSTIFICACIÓN En este trabajo se propone la optimización y mejoramiento de la red de telefonía celular que brinda cobertura al municipio de Turbaco, dado a que actualmente se están ejecutando varios proyectos de construcción de vivienda, como también la aplicación del circuito de acceso vial, lo que ocasionara un crecimiento notorio en la población y a su vez en la demanda de servicios. Con el fin de prevenir que el impacto de inconformidad aumente en forma proporcional al crecimiento de la población del municipio en mención y que se produzcan fallas en la red celular se hace necesario desarrollar esta propuesta para la optimización de la red celular UMTS y GSM para así brindar un servicio de calidad y que se pueda evitar colapsos o fallas de cobertura en el municipio de Turbaco.

OBJETIVOS Objetivo general Desarrollar una propuesta para la optimización de la cobertura de la red celular GSM y UMTS en el municipio de Turbaco - Bolívar.

Objetivos específicos Identificar los lugares donde la población proyecta crecimiento a corto plazo para evaluar la factibilidad de integración de nuevos sitios GSM y UMTS. Analizar el tráfico por sectores de las dos radios bases que le brindan cobertura al municipio de Turbaco. Determinar el dimensionamiento de las estaciones a integrar GSM y UMTS con base en la población existente en el sector. Determinar el tráfico necesario en la red de acceso para brindar capacidad a las dos estaciones GSM actuales y para las posibles estaciones a integrar GSM y UMTS. Realizar un diseño de red que permita brindar un servicio más eficiente en acceso a voz y a datos

HANDOFF Handoff Ocurre cuando la red telefónica trasmite automáticamente la señal de los canales de radio de una celda a los canales de radio de otra.

DRIVE TEST Prueba que mide la intensidad en recepción de la señal de RF desde un analizador en movimiento, se realiza en una zona delimitada con el fin de evaluar si existen fallas de cobertura o pérdida de llamadas en dicha área. Esta prueba se hace con equipos que constan de un GPS , carta de navegación y receptores de radio sintonizados en el espectro de frecuencias que se quiere monitorear y hacer medidas de la intensidad con la que se recibe la señal de RF, esta prueba genera un registro de las medidas tomadas, con la ubicación respectiva en la carta de navegación.

VISTA SATELITAL MUNICIPIO DE TURBACO

RECORRIDO Y MEDICIÓN (1)

RECORRIDO Y MEDICIÓN (2) Datos obtenidos en la prueba de Drive test en sentido Turbaco – Cartagena

RECORRIDO Y MEDICIÓN (3) Datos obtenidos en la prueba de Drive test en sentido Cartagena – Turbaco

DATOS ESTACIONES CLARO SOLUCIONES MÓVILES S.A

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DE LA ZONA DONDE SE PRESENTA LA PÉRDIDA DE LLAMADA EN EL SENTIDO CARTAGENA-TURBACO

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DE LA ZONA DONDE SE PRESENTA LA PÉRDIDA DE LLAMADA EN EL SENTIDO TURBACO-CARTAGENA

ANÁLISIS DE COTAS EN EL TERRENO Cota desde Turbaco 1 hasta la zona de no cobertura En la figura 15 se observar la diferencia de altura entre la ubicación de la antena para la celda Turbaco 1 y la zona de no cobertura, la cual es de aproximadamente 15 mts, esta diferencia no afecta la radiación del espectro de la antena ubicada en la estación Turbaco 1 ya que esta antena cuenta con una torre de 60 mts de altura lo que permite tener una línea de vista clara desde la torre hasta la zona afectada.

Simulación en TouchDown desde Matute hacia la zona de no cobertura ANÁLISIS DE COTAS EN EL TERRENO (2) Cota desde Matute hasta la zona de no cobertura Simulación en TouchDown desde Matute hacia la zona de no cobertura

Cota desde club campestre hasta la zona de no cobertura ANÁLISIS DE COTAS EN EL TERRENO (3) Cota desde club campestre hasta la zona de no cobertura Simulación en TouchDown desde Club campestre hacia la zona de no cobertura

Análisis de los ángulos Azimut de la estación Turbaco ANÁLISIS DE ÁNGULOS AZIMUTH EN LAS ESTACIONES QUE TIENEN INFERENCIA EN LA ZONA DE LA FALLA Análisis de los ángulos Azimut de la estación Turbaco 44042 44043 44041 44046 44045 44044

Análisis de los ángulos Azimut de la estación Matute ANÁLISIS DE ÁNGULOS AZIMUTH EN LAS ESTACIONES QUE TIENEN INFERENCIA EN LA ZONA DE LA FALLA (2) Análisis de los ángulos Azimut de la estación Matute 45341 45344

OPTIMIZACIÓN DE LAS ESTACIONES

ESTUDIO DE TRÁFICO Teniendo en cuenta que la utilización de la red celular se proyecta con base a datos estadísticos según la población censada en el municipio de Turbaco. Población censada en el municipio de Turbaco: 63450 habitantes Usuarios de Claro soluciones Móviles S.A: 12748 abonados, registrados en Turbaco, según la respuesta a la solicitud de información a Claro Soluciones Móviles el cual fue el único operador que registro servicio en la zona durante la prueba de Drive Test.

CARACTERÍSTICAS DE LAS CELDAS ACTUALES Radio base matute, está compuesta por 5 sectores, cada sector tiene 2 radios de acceso para la interface de aire, los radios tienen una capacidad de servicio de 12 canales de 16 kbps, discriminados así: Radios por sector: 2 Canales por radio: 12 Canales disponible por sector: 12*2 = 24 Canales. Totalidad de canales para la celda 24* 5 sectores = 120 canales. Radio base Turbaco1 está compuesta por 6 sectores discriminados así: 2 sectores con 6 radios, 3 sectores con 8 radios y un sector con 4 radios para un total 480 canales.

EMPLAZAMIENTO DE UNA NUEVA CELDA EN LA ESTACIÓN TURBACO 1 Se propone como solución ingresar una nueva celda orientada directamente hacia el punto de afectación, lo que permitiría subsanar la situación presentada, tanto en el tramo de bajada como en el de subida, en la zona donde se presenta deficiencia de cobertura, la cual es de tránsito vehicular y poco poblada. También está afectada por proyectos de construcción urbanos y la construcción de la doble calzada para la ruta entre Cartagena y Turbaco lo cual proyecta un aumento de la utilización de la red. Teniendo en cuenta lo descrito anteriormente se propone el emplazamiento de un nuevo sitio de baja capacidad con la finalidad de mejorar el tránsito de los servicios de telefonía celular en la zona

EMPLAZAMIENTO DE UNA NUEVA CELDA EN LA ESTACIÓN TURBACO 1 (2) ARREGLO DE RADIOS GSM Y UMTS Antena Kathrein 742266 BTS: GSM Nokia Ultraside EGDE y UMTS Nokia Flexi 3G Arreglos: se usaran la polarización en la banda de 850 MHz. Para GSM y 1900 MHz para UMTS Radios GSM: se usaran 2 TRX de 8 canales de 16Kbps. Radios UMTS: Se usara 2 TRX UMTS de 2 Mbps con 16 códigos de acceso. Angulo de Tilt: 1° a 3° Azimut 306.26° Ubicación: Longitud 10.339.722, Latitud -75.419.722

EMPLAZAMIENTO DE UNA NUEVA CELDA EN LA ESTACIÓN TURBACO 1 (3) Teniendo en cuenta la solución planteada se hace necesario determinar la capacidad de acceso para transportar el tráfico máximo generado para las estaciones GSM y UMTS que brindara cobertura al municipio de Turbaco, esta capacidad de acceso será expresada en E1 como se muestra a continuación. 532 canales GSM de 16 Kbps, comprimidos en 133 Time Slots de 64 Kbps para un total aproximado de 5 E1 de capacidad en GSM, en UMTS se propone una capacidad de acceso de 4 Mbps para el nuevo emplazamiento correspondientes a 2 E1, lo que no da un total de 7 E1 en la capacidad de acceso máximo.   Con la implementación de esta solución se mejora la cobertura en la zona afectada como se muestra en la figura 21 haciendo uso del criterio de OKUMURA, además se mejora la capacidad para el acceso GSM y UMTS.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES La propuesta que se presenta en este trabajo es con el propósito de mejorar la cobertura de telefonía celular en el municipio de Turbaco – Bolívar y las razones por las cuales se determinó la necesidad de la optimización y mejora del área de cobertura del servicio de telefonía celular, son:   Aumento de la población en determinadas zonas pertenecientes al municipio de Turbaco. Área de cobertura celular deficiente en algunas zonas de Turbaco - Bolívar. Ampliación de la infraestructura del transporte para la vía Cartagena – Turbaco, a doble calzada, incrementando el número de visitantes y habitantes en la población.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (2) Estos motivos hacen adecuada la optimización y mejora del servicio de telefonía celular para que las personas puedan mantener una mejor comunicación Móvil y no tengan problemas al querer realizar sus llamadas o al acceder al servicio de datos.   El análisis que se llevó a cabo para mejorar el servicio de telefonía móvil propuso 2 soluciones al problema: una de ellas sugiere el emplazar una nueva radio base para mejorar la cobertura del servicio de telefonía celular en la zona identificada dentro del municipio de Turbaco, Bolívar y la otra la optimización de las radio bases ya existentes. . Finalmente se concluye que para mejorar la cobertura celular, se propone el emplazamiento de una nueva estación de radio celular con acceso en la interface de radio, GSM y UMTS, para la cual se orientara el lóbulo de radiación espectral para cada una de estas, hacia la zona con cobertura deficiente y será emplazada en una de las torres ya instaladas, que para este caso es la estación Turbaco 1, con el fin de aprovechar los recursos de transmisión en acceso operativos, por otra parte la optimización de la orientación y altura de las estaciones Turbaco 1 y Matute, con esto se lograría mejorar la cobertura celular en la zona afectada, descrita en el análisis de resultados.

GRACIAS