Evaluación De La Red De Microondas Usada Por Telefónica Movistar, Reduciendo El Opex Generado Por El Uso Del Espectro Radioeléctrico En Colombia

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(1)EVALUACIÓN DE LA RED DE MICROONDAS USADA POR TELEFÓNICA MOVISTAR, REDUCIENDO EL OPEX GENERADO POR EL USO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO EN COLOMBIA.. JONATHAN EDUARDO TAPIAS BELTRAN. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA PASANTÍA PARA ASPIRAR AL TÍTULO DE INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES Bogotá D.C., Colombia 2016. 1.

(2) EVALUACIÓN DE LA RED DE MICROONDAS USADA POR TELEFÓNICA MOVISTAR, REDUCIENDO EL OPEX GENERADO POR EL USO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO EN COLOMBIA.. JONATHAN EDUARDO TAPIAS BELTRAN Código: 20131273003. Ing. GUSTAVO ADOLFO HIGUERA CASTRO Director de la Pasantía. Informe para optar por el título de Ingeniero En Telecomunicaciones. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA PASANTÍA PARA ASPIRAR AL TÍTULO DE INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES Bogotá D.C., Colombia 2016. 2.

(3) EVALUACIÓN DE LA RED DE MICROONDAS USADA POR TELEFÓNICA MOVISTAR, REDUCIENDO EL OPEX GENERADO POR EL USO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO EN COLOMBIA.. PAGINA DE APROBACIÓN. Observaciones. _____________________________________________________________. _____________________________________________________________ ______________________________________________________________. ______________________________________ Ing. GUSTAVO ADOLFO HIGUERA C. Director del Proyecto. _____________________________________ Jurado 1. _____________________________________ Jurado 2. Fecha de Presentación: Agosto de 2016. 3.

(4) AGRADECIMIENTOS. Agradezco a Dios la oportunidad que me ha dado de pertenecer a esta grandiosa universidad como lo es la Universidad Distrital, a mi familia que siempre estuvo presente, dispuestos a apoyarme no importando los contratiempos que se pudieron presentar. También agradecer al profesor Gustavo Higuera quien ha estado presente en las diferentes etapas de desarrollo de este pasantía obviamente todo el agradecimiento a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas que durante este largo camino recorrido a aportado conocimientos y experiencias únicas que han ayudado en la formación del profesional y la persona que soy, finalmente agradecer la compañía y el apoyo en el desarrollo de esta pasantía a la empresa MOVISTAR y todos los profesionales de la misma que contribuyeron en que esta pasantía fuera posible, dando de esa manera culminación a un paso muy importante como lo es ser profesional.. Jonathan Eduardo Tapias Beltran. 4.

(5) RESUMEN. En este documento se presentará el informe de la práctica realizada en la compañía MOVISTAR la cual fue aceptada por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y avalada por la empresa anteriormente mencionada, dando esto el desarrollo del proyecto de pasantía “evaluación de la red de microondas usada por telefónica movistar, reduciendo el opex generado por el uso del espectro radioeléctrico en Colombia”. En este informe se da a conocer el desarrollo de los medios por los cuales se logra la reducción del costo permanente que se genera por el uso del espectro en Colombia.. 5.

(6) Tabla de contenido 1.. INTRODUCCION .....................................................................................................................8. 2.. DESCRIPCIÓN DE LA PASANTÍA ..........................................................................................9. 2.1. Descripción De La Práctica ...................................................................................................9 2.2. Objetivos .................................................................................................................................9 2.2.1.. General.............................................................................................................................9. 2.2.2.. Específicos ......................................................................................................................9. 3.. DESARROLLO ...................................................................................................................... 10. 3.1. Identificación Del Problema................................................................................................. 10 3.2. Análisis ................................................................................................................................. 11 4.. EJECUCIÓN .......................................................................................................................... 12. 4.1. Investigación ........................................................................................................................ 12 4.2. Comprobación ...................................................................................................................... 13 4.3. F.O ......................................................................................................................................... 13 4.3.1.. Sitios co-ubicados ........................................................................................................ 14. 4.3.2.. Nuevas rutas FO............................................................................................................ 14. 5.. ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................................................... 18. 6.. ALCANCE E IMPACTO ......................................................................................................... 19. 7.. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 20. 8.. RECOMENDACIONES .......................................................................................................... 20. 9.. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 21. 6.

(7) LISTA DE TÉRMINOS. WGS84 sistema de coordenadas geográficas mundial. OPEX coste permanente para el funcionamiento de un producto. CAPEX inversiones de capital que genera beneficios. MINTIC ministerio de tecnologías de la información y las comunicaciones. FO fibra óptica. SFP dispositivo usado para el acople de FO. COP Signo Representativo del Peso Colombiano. USD Signo Representativo del dólar.. 7.

(8) 1. INTRODUCCION. El espectro radioeléctrico es el medio de propagación de las ondas electromagnéticas, en el segmento de frecuencias de onda electromagnética continuas en el rango de 3Khz a 3000Ghz y en esta porción de frecuencias funciona casi en su totalidad los servicios de telecomunicaciones, es un medio intangible lo que permite la propagación por el espacio sin necesidad de una guía artificial como cables o fibras. Debido a la cantidad de servicios que pueden presentarse por medio del espectro radioeléctrico, su organización y regulación es indispensable para permitir el desarrollo del mismo, sobre todo por ser un bien intangible. Para Colombia en este sector tenemos el ministerio de tecnologías de la información y las comunicaciones, el cual según la ley 1341 es la entidad que se encarga de diseñar, adoptar y promover las políticas, planes, programas y proyectos del sector de las tecnologías de la información y las comunicaciones, entre esto incluye expresamente el definir políticas y ejercer la gestión, planeación y administración del espectro radioeléctrico y de los servicios postales y relacionados, con excepción de lo que expresamente determine la ley. Movistar como compañía líder en el área de las telecomunicaciones y en sujeción de las empresas de la que fue formada ha venido usando el espectro radioeléctrico, a partir de la regulación presentada en el 2009 se ha presentado un incremento bastante notorio en el opex de la compañía por la demanda en aumento de capacidades y la necesidad de transporte de información a sitios más distantes del país adicional a la cobertura nacional exigida por la ley. Para esto movistar busca estrategias de disminución del opex a través de la reducción del uso de espectro. Las Herramientas e Información que se utilizaron durante todo el proceso de Análisis, Diseño y Validación son de uso confidencial para la compañía y no hace posible mostrar los procesos en este documento.. 8.

(9) 2. DESCRIPCIÓN DE LA PASANTÍA 2.1.. Descripción De La Práctica. El espectro radioeléctrico es un medio por el cual se transmiten las frecuencias de ondas electromagnéticas usadas en las telecomunicaciones, es un recurso finito, por tal razón es administrado por entidades gubernamentales como el MINTIC y la ANE en Colombia, a estas entidades se les genera un pago por el uso del espectro lo que genera un peso económico impórtate a las compañías prestadoras de servicios.. Para mitigar el impacto económico generado por el uso del espectro, se validaran diferentes opciones, como la cancelación de enlaces redundantes o que se encuentren fuera de servicio, otros medios de transmisión como la fibra óptica, uso de bandas de frecuencia no licenciadas, cambios de frecuencia y la veracidad de la información que se encuentra reportada actualmente ante la ANE.. 2.2.. . Objetivos 2.2.1. General. Evaluar la red de microondas de movistar generando impacto positivo en el OPEX de la compañía. 2.2.2.. Específicos. . Identificar y analizar las diferentes fuentes de información de telefónica movistar sobre la red de microondas reportada a la ANE.. . Estimar los diferentes medios por los cuales se puede realizar la optimización de la red de microondas en telefónica movistar, como la migración de los servicios a fibra óptica, uso de bandas de frecuencias no licenciadas, etc.. . Especificar las estrategias de optimización acogidas por el cliente y que son viables para ser implementadas.. . Calcular el balance de la amortización lograda.. 9.

(10) 3. DESARROLLO. Teniendo en cuenta la necesidad del cliente de disminuir los costos de la compañía generando una afección positiva a su economía mediante la disminución del opex a causa del uso del espectro radioeléctrico, se desarrolla un plan de estudio y validación de los enlaces que se encuentra reportados ante el ministerio de las comunicaciones MINTIC.. 3.1.. Identificación Del Problema. Al revisar la información proveniente del ministerio lo primero que observamos es el modo en el cual se ha realizado el pago, donde cada uno de los registros representa en su forma más relevante; frecuencias de transmisión del punto A y el punto B con su respectivo ancho de banda, polarización, localización y coordenadas, donde hace referencia a un enlace.. FIGURA 1. Datos Obtenidos Del Ministerio. Ante el ministerio, se encuentran reportados y activos al momento 4608 registros a nivel nacional que representan un total de 58.119’625.492,47COP pagados anualmente. La compañía tiene la información de los enlaces en una base de datos, donde registra la información correspondiente a los enlaces instalados que se encuentran en el territorio nacional, donde se registra toda lo correspondiente a la configuración del enlace, como lo son los equipos de radio, antenas, coordenadas de los sitios, potencia, acimut, tipo de enlace, configuración, frecuencias, ancho de banda, etc.. 10.

(11) ITEM expediente Nº de Red Site Responsable emplazamineto A ID A Sitio A Direccion A Municipio A Departamento A LatA Latitud A Decimal LongA Longitud A Decimal Emplazamiento B Sitio B Direccion B Municipio B Departamento B LatB Latitud B Decimal Latitud B Radianes LongB Longitud B Decimal Distancia Kilometros Reportado Ante MINTIC Marca Modelo modelo_normalizado DIRECCION IP GESTION A DIRECCION IP GESTION B Nombre en Gestion A Nombre en Gestion B Tipo clase enlace capacidad nominal No de E1instalados No de ptos FE (10/100) No de ptos GE (100/1000) No de ptos STM-1 instalados No de ptos STM-1 en servicio Diversidad espacio Diversidad Frecuencia Configuración. 3554 97000655 A6 Nelson Cruz S8628 B629 ALTO NEBLINAS HOTEL VILLA KAREN ALTO NEBLINAS VIA SAN PEDRO ARIMENA PUERTO GAITAN META 4°18'53,604''N 4.31489 72°1'53,759''W -72.0316 S9082 EL TURPIAL META KM 65 VIA PTO LOPEZ A PTO GAITAN PUERTO LOPEZ META 4°19'3,720''N 4.3177 4° 19' 3,720" N 72°20'0,239''W -72.3334 33.85581231 SI SIAE ALS ALS Modular IDU 2RU 2x(1+1) 4xSTM1 10.89.232.185 10.89.233.161 Alto Neblinas - El Turpial Meta El Turpial - Alto Neblinas Split Mount SDH/GE 622 8 2 1 2 SI 0 2X(1:1). Configuracion Xpic Acimut B --> A Acimut A --> B Banda Freq A (GHz) FORMULA Banda Freq B (GHz) FORMULA Subbanda Frecuencia A Frecuencia B Polarizacion AB (MHz) Canal CNABF 2014 Modulación Potencia De Radiacion Potencia de TX Nominal (dBm) Potencia TX real (dBm) Sensibilidad del receptor Marca Antena A Modelo Antena A Referencia Antena A Peso Altura Antena A (m) Altura Antena B (m) Diametro Antena A (m) Diametro Antena B (m) LIMITE INFERIOR [MHz] Antena A LIMITE SUPERIOR [MHz] Antena A Tipo de Antena A Ganancia Antena A(dB) Apertura del lobulo Antena A Marca Antena B Modelo Antena B LIMITE INFERIOR [MHz] Antena B LIMITE SUPERIOR [MHz] Antena B Tipo de Antena B Ganancia Antena B (dB) Apertura del lobulo Antena B VSWR Xpic Rechazo OT SEPARADAS Modificaciones Operación Seleccione Observaciones ENLACE. si 90.5236131 270.546327 L6 L6 2 6256.54 6004.5 H/V 29.65 3 128QAM 24 24 0.25118864 -85.5 RFS UXA10-59. 70/40 70/40 3 3 5925 7110 Parabolica 43.2 +/-1,2 RFS UXA10-59 5925 7110 Parabolica 43.2 +/-1,2. OTX13_1483474 6271,365//6019,325 M En Servicio EN SERVICIO 1. Tabla 1. Base De Datos Movistar. A su vez se tienen diferentes estudios realizados en los sitios donde están montados los equipos, donde podemos validar el uso real del espectro radioeléctrico y consignarlos en la base de datos.. 3.2.. Análisis. Después de lograr el alcance a las diferentes fuentes de información se empiezan a validar los posibles métodos de reducción del OPEX a implementar. En reunión con el área de radio y espectro se evalúan diferentes métodos para dar alcance a los objetivos propuesto. El primero es la reducción de la cantidad de enlaces que se encuentra reportado comparando los registros del ministerio dada la información consolidada por la compañía, con el objetivo de llegar a cancelar los enlaces que no se encuentren en funcionamiento. Otro de los posibles métodos a tener en cuenta es la migración de los servicios que van por radio a fibra óptica, dependiendo del despliegue de la misma.. 11.

(12) También a los puntos más cercanos generar alcances a los sitios de fibra para realizar la interconexión entre los puntos. Y por último se estudia la posibilidad de contratar a terceros que realicen la transmisión de los servicios atreves de su red de transporte sea fibra u otro medio, cual sea el caso.. 4.. EJECUCIÓN. Ya definidos los diferentes métodos, describiremos el proceso de ejecución de cada uno de ellos.. 4.1.. Investigación. Lo primero que se realiza es la validación de los enlaces que se encuentran activos, apagados o fuera de servicio, lo cual se confirma con la base de datos de la compañía, si la información no es concluyente se recurre a los estudios de campo que se han realizado donde se validan las frecuencias de los enlaces y las ordenes de trabajo donde determina la información requerida de cada uno de los sitios.. Figura 2. Estudio de frecuencias alto neblinas – turpial en funcionamiento. Figura 3. Estudio de frecuencia alto neblinas – turpial con cambio de frecuencia. 12.

(13) Esto se realiza con la colaboración del personal de ingeniería y personal de campo que genera los estudios de frecuencia, con los cuales tenemos la certeza de que las frecuencias están activas o apagadas según sea el caso. Después de realizar dicha validación, se encuentra de la base de datos de 6435 registros se encuentran fuera de servicio 2219 registros.. 4.2.. Comprobación. A sabiendas de cuáles son los enlaces que se encuentran apagados y fuera de servicio, según la validación anterior, es necesario cruzar los registros del ministerio, se empieza validando por nombres, sitio de origen a sitio destino, frecuencia y ancho de banda. Al terminar la comprobación se encuentra un total de 463 registros listos para ser canceladas ante el ministerio ya que se encuentran apagadas o fuera de servicio, estas 463 frecuencias representarían un total de COP 58.119'625.492,47 en ahorros.. 4.3.. F.O. En la migración de radio a fibras propias la idea es aprovechar que la red de fibra de la compañía, ya que es bastante robusta y constantemente está en crecimiento.. Figura 4. Red de FO regional Bogotá. 13.

(14) 4.3.1. Sitios co-ubicados. Al comparar la base de datos con la red de fibra se encontraron 228 registros de sitios co-ubicados, permitiendo la migración de servicios y así apagar los radios, adicional a esto muchas de estas se encuentran anillados dando protección en casos de corte de fibra.. Figura 5. Distribución Anillada De Fibra. 4.3.2.. Nuevas rutas FO. Se estudia la posibilidad de generar nuevas rutas de fibra, generando de esta manera el alcance entre los sitios de radio y los sitios de fibra existentes en la red, realizando la conexión de los sitios permitiendo esto el apagado de los equipos de radio. También se estudia la posibilidad con una red de fibra externa o de terceros que se pueda arrendar, en este caso se contacta a tv azteca, una compañía con red de fibra distribuida en gran parte del país. En este estudio se prioriza sobre los sitios de red en los cuales la distancia máxima de red de fibra a generar sea menor a 10 km, teniendo en cuenta que el valor de construcción por cada kilómetro es de 4000USD.. 14.

(15) Figura 6. Alcance De Fibra Menor A Diez Kilómetros. Para esto se tienen en cuenta las distancias punto de radio al sitio de fibra según las coordenas wgs84 de cada sitio.. Figura 7. Co-Ubicación Enlaces Según Coordenadas Wgs84. 15.

(16) Teniendo en cuenta la métrica anteriormente descrita se realiza la validación de los sitios que cumplen las características y son viables para generar dicho proceso. El ejercicio se realizo en etapas, una primera etapa de validación con alcance a la red de fibra propia y una segunda etapa con el alcance a la red de fibra de terceros. Para esto se distribuye la red de microondas por capacidades, dado que entre más capacidad más costosa el opex a pagar, teniendo esto se valida en altas y medianas capacidades.. En la primera etapa, al comparar los sitios propios con disponibilidad de fibra y evaluarlos con las métricas descritas se encontraron 704 compatibles en mediana y alta capacidad.. TOTAL 1286 ENLACES. Capacidad. Mbps. Red Fija. Red Móvil. Total. %. Media. 65 a 300 Mbps. 258. 287. 545. 42,38%. Alta. 310 a 980 Mbps. 75. 84. 159. 12,36%. 333. 371. 704. 54,74%. No Viables. 582. 45,26%. SITIOS PROPIOS. 1408. Ahorros COP 9.552'214.261,17 COP 2.786'792.784,45 COP 12.339'007.045,62 COP 10.200'713.211,01. TABLA 2. Balance general ahorros alcances fibras propias.. Para los cuales se necesitarían 2367,132 Km de FO adicional a esto los equipos correspondientes para su funcionamiento. Esto generaría un costo de inversión alrededor de 20’018.528USD.. 16.

(17) Capex Valor Fibra Valor Equipos Total Capex. Red de Acceso. Cantidad. USD 9'468.528,00. 2367132 Km. USD 10'550.000,00. 422 Unidades. Valor Equipo USD 12.500,00 Valor Km. USD 4.000,00. USD 20'018.528,00. TABLA 3. Balance general inversión necesaria alcances a fibra propia.. En la segunda etapa, teniendo la información de tv azteca, encontramos 874 sitios que cumplían las métricas descritas, Capacidad Del Enlace. Mbps. Red Fija. Red Móvil. Total. Media. 65 a 300 Mbps. 327. 355. 682. Alta. 310 a 980 Mbps. 97. 95. 192 874. Sitios Propios. 742. No Viables. 412. %. Ahorro Proyectado. COP 11.181'487.262,97 14,93% COP 3.578'240.242,65 COP 67,96% 14.759'727.505,62 53,03%. 32,04%. TABLA 4. Balance general ahorros alcances a terceros.. Se necesitarían 1953,3869 Km de FO adicional, los equipos correspondientes para su funcionamiento (roters, switch, sfp), adicional en este caso sería necesario pagar un arrendamiento por la fibra utilizada después del alcance, según información tv azteca.. 17.

(18) Capex. Red de Accesso Cantidad. Cx Fibra USD 9'376.256,49 1953,387 Km USD Equipos 863 Und 10'787.500,00 FO USD 20'163.756,49 Opex COP 51745 Mbps mes 1.552'350.000. Valor Equipo. USD 12.500,00. Valor Km. USD 4.000,00. Valor Mbps. COP 30.000,00. TABLA 5. Balance general inversión necesaria alcances a fibra de terceros.. Para este caso se presentarían unos ahorros en opex de COP 5.322'342.857 por año.. 5.. ANÁLISIS DE RESULTADOS. Al presentar el desarrollo alcanzados en las propuestas, la jefatura de radio y espectro decidió tomar en consideración y aplicar inmediatamente las opciones de cancelación y migración de los sitios co-ubicados, las opciones de nuevas rutas de FO no se ejecutaran de manera inmediata ya que el gasto en CAPEX es bastante alto más alto que los ahorros inmediatos de OPEX, ya que no está contemplado en el presupuesto anual y al ser una inversión bastante considerable, aunque su implementación traiga numerosas ventajas a la compañía. Al implementarse las propuestas escogidas por la jefatura de radio, se cancelaron un total de 463 registros encontrados en la validación del funcionamiento de los enlaces, por el lado de los sitios co-ubicados se lograron apagar un total de 228 enlaces.. total pagado uso del espectro ahorros balance de la red ahorros sitios co-ubicación Total Ahorros. OPEX anual COP 58.119'625.492,47 COP 4.544'886.699,1933 COP 2.904'787.872,53 COP 7.449'674.571,71998. % 100%. 7,82% 5,00% 12,82%. TABLA 6. Balance general total ahorros OPEX.. 18.

(19) De esta manera se logran ahorros en opex por COP 7.449’674.571,7198 equivalente al 12,82% del total de la red de radio reportada al MINTIC, logrando el objetivo principal de la pasantia.. 6. ALCANCE E IMPACTO. Alcanzando el objetivo propuesto se ha logrado minimizar el impacto del opex dando la oportunidad que la compañía tenga una amortización y pueda redirigir su inversión en nuevos proyectos u optimización de los que se encuentran en operación A continuación se detalla el impacto esperado del producto:. Impacto Social. Al utilizar los recursos de la manera más adecuada permite que la compañía invierta aun mas en la calidad del servicio de cara al usuario final, permitiendo una experiencia satisfactoria y gratificante.. Impacto Tecnológico. La migración a redes de FO permite la actualización de los sistemas de comunicación generando mejores capacidades y velocidades en transmisión, permitiendo de esta manera la transmisión de mayor cantidad de servicios por la red.. Impacto Económico. La mitigación del uso indebido del espectro permite que la compañía genere ahorros importantes de inversión, dando posibilidades de gestiones diferentes en diferentes aéreas de las telecomunicaciones.. TABLA 7. Impacto alcanzado.. 19.

(20) 7. CONCLUSIONES.   . . La correlación de la información es de vital importancia ya que permite no desperdiciar dinero en enlaces que se encuentran inactivos. A corto o mediano plazo no es posible reducir en su totalidad la distribución de radio de la compañía ya que la inversión sería demasiado grande en capex. De las implementaciones recomendadas solo se tomaron en cuenta las de menor impacto económico a corto plazo, para no generar egresos mayores y no afectar las metas de la compañía. Los enlaces de alta capacidad generan un alto consumo de opex por ende son prioridad en ser cancelados.. 8. RECOMENDACIONES. . . . Siempre actualizar el consolidado de la información para no tener inconvenientes, como desconocimiento de la información o multas por incumplimientos ante el ministerio. La implementación de los alcances de fibra aunque presentan un gasto grande en capex a corto plazo presentan varias ventajas en capacidad y su pago por uso del espectro a largo plazo es nulo. Generar un proceso automático que permita la autogestión de la información, evitando de esta forma el error humano.. 20.

(21) 9. BIBLIOGRAFÍA [1] Resolución No. 2877 de 2011. Por la cual se modifican y derogan algunos artículos de la resolución 290 del 26 de marzo del 2010 y se dictan otras disposiciones, en ejercicio de las facultades legales que le confiere la ley 1341 de 2009. [2] Resolución No 2914 de 2015. Por medio de la cual se formaliza la información técnica del permiso para el uso del espectro radioeléctrico de COLOMBIA TELECOMUNICACIONES S.A.. 21.

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