DESARROLLO

DESARROLLO

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1. Explique la relación matemática y concepto mediante un ejemplo (este ejemplo puede ser el indicador de acuerdo con el estándar), de los siguientes parámetros indicadores de desempeño para LTE(4G) y

NR 5G

1.1 Relación señal a interferencia más ruido.

SINR significa Signal to Interference plus Noise Ratio este parámetro permite medir la calidad de la señal con respecto a la fuerza de la señal deseada y las interferencias que existen en el medio y el ruido no deseado, cuando se hace referencia al ruido no deseado comprende a las interferencias externas y el ruido que se genera de manera interna.

�������� ����+���� - ���������������� =���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� - �������� =��������������������������������������������������������ñ�������� - ���� =������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ - ���� =������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ - �������� =(����0 ∗����)→���� =������������ℎ��������������������������������

Mediante el siguiente ejemplo vamos a determinar el nivel de SINR adecuado de acuerdo con los parámetros de Red 4G, cabe resaltar que los niveles de señal son los mismos para rede 5G NR, los cuales comparten las mismas infraestructuras, pero 5G cuentan con otros beneficios.

- Vamos a calcular el valor de SINR a la salida del canal, para ello tenemos una potencia de señal de 2

W, un ancho de banda de 20Mbps, densidad espectral 1∗10−9W/Hz y una potencia de interferencia de 10��������.

2 (1∗10−9 ∗20∗106)+1∗10−3 5

���������������� =95.23������������ Basándonos en los resultados y haciendo una comparación con respecto al estadar de medidas en redes móviles 4G obtenemos un resultado cercano por ende el receptor tiene buena señal.

1.2 Probabilidad de degradación

La probabilidad de degradación es un requisito muy importante el cual evalúa el desempeño de un sistema móvil celular sujetos a interferencias de dispositivos externos provocadas por estaciones alternas y se define como la probabilidad en como los usuarios perciben la SINR con respecto a una SINR objetivo.

1.3 Probabilidad de interrupción

Esta probabilidad se define como una degradación muy fuerte de la señal la cual causa un corte del servicio y define la probabilidad de interrupción de la SINR percibida por los usuarios menor a un valor de SINR de referencia mínimo, indicando un servicio ausente en los usuarios.

- Con respecto a las probabilidades el factor de degradación lo podemos ver de acuerdo con la intensidad de señal en RSRP, la cual determina la potencia de la señal que es procesada por el dispositivo final estimando el nivel de señal que se recibe, para ello ejercemos lo siguiente:

����������������=����������������−10������������(12∗����) - ����= numero de RBs según el ancho de banda del canal. ����������������=95.23 −10������������(12∗100) ����������������=−��������.��������������������

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- La interrupción del servicio radica en cuanto a menor sea el RSSI y la propagación de la señal, habrán caídas de cobertura.

1.4 Indicador de Calidad del Canal

El indicador de canal se determina dependiendo de la tasa de transferencia de datos que es solicitada por el usuario final, la central asigna la cantidad de bloques a cada usuario generalmente el CQI tiende a ser lo mas alto posible para que exista una mejor relación señal ruido, esta condición puede tomar valores de entre 0 y 15 y entre mayor sea el valor será mucho más recomendable.

1.5 Esquema de Modulación y Codificación (MCS)

Técnica de acceso

Método de multiplexación

Esquemas de modulación

Técnicas de corrección de errores 4G LTE

• Uplink: Clustered

SC- FDMA • Downlink: OFDMA • Uplink: OFDMA, SC-FDMA (complementario) • Downlink: OFDMA

• TDD o FDD

QPSK, 16QAM y 64QAM 5G:

HARQ, prefijo cíclico, CRC, códigos LDPC, FEC. HARQ, HARQ con combinación suave, prefijo cíclico, CRC, códigos LDPC, FEC.

5G

• TDD o FDD

2-BPSK, π/2-BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM y 256QAM,

2. Explique cada una de las siguientes estrategias de planificación de paquetes, indique si se 7

realiza igual o diferente en las tecnologías 4G y 5G:

2.1 Roun d Robin (RR)

El Round Robin es un mecanismo de planificación que parte de un bloque de recursos físicos en donde un nodo involucrado reparte una mínima unidad de recursos que son asignados a un equipo de usuario, en los sistemas LTE y 5G el planificador distribuye estos recursos por los bloques de una forma parcial desde el primer usuario asignado hasta el último en un canal durante el mismo tiempo.

2.2 Proporcional y justo (PF,proportional Fair)

PF es una estrategia de plan ificacion que otorga a cada usuario del sistema la prioridad de asignación que será inversamente proporcional según el consumo de recursos previstos, todo esto con el fin de tener en cuenta el estado del canal logrando así asignar de forma ordenada los recursos priorizando las mejores condiciones de proporcionalidad

2.3 Máxima velocidad (Mr, Maximun Rate)

Esta estrategia selecciona a los usuarios que tienen mejores condiciones en el canal, este mecanismo maximiza la capacidad del sistema según la diversidad de multiusuario, si se le asigna a un usuario la máxima capacidad de transmisión será mucho más fácil ubicarlo entre una gran multitud, sin embargo este sistema es tan imparcial ya que si este usuario presenta una mejor calidad del canal por mantener una cercanía al nodo involucrado será aquel que obtenga mayor numero de bloques de recursos físicos, logrando que la comunicación de los demás usuarios sea ineficiente.

3. Explique los siguientes análisis de red 4G y 5G:

3.1. RSRP (Reference Signal Received Power)

RSRP o potencia de señal de referencia recibida es la potencia media de las señales recibidas de una estación base o central de servicio y que son distribuidas en todo el ancho de banda.

3.2. RSSI (Received Signal Strength Indicator)

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RSSI hace referencia a la intensidad de señal que recibe un dispositivo móvil, una característica es que entre mayor sea el valor cercano a cero más fuerte será su intensidad

3.3. RSRQ (Reference Signal Received Quality)

RSRQ es un tipo de medición que indica la calidad de la señal de referencia recibida.

- En este tipo de parámetros encontramos las siguientes características en donde todas conforman el

RSSI, que es el indicador de intensidad de referencia recibida.

4. Seleccionar una población (ciudad) cercana al lugar de residencia de cada estudiante o la misma ciudad de residencia (se verificará la que tenga en el registro individual del estudiante) y realizar un estudio de cobertura y un estudio de cobertura de multitransmisión para el servicio móvil LTE con las siguientes características.

4.1.1 Un emplazamiento con 3 sectores. 4.1.2 Seleccionar la frecuencia de acuerdo con el estándar 4G. Tener en cuenta las frecuencias empleadas para 4G en Colombia. 4.1.3 Tener en cuenta las potencias de las antenas transmisoras y receptoras listadas en la guía anterior y configurar las mismas potencias en Xirio. 4.1.4 Tener en cuenta 5000 usuarios para exterior y 1000 usuarios para interior. 4.1.5 Utilizar la ayuda de viene integrada en la herramienta Xirio y explicar cada uno de los parámetros de diseño que se emplean. 4.1.6 Realizar los siguientes estudios y mostrar los resultados:  Calcular de cobertura

 • Cálculo de estadísticas de cobertura  • Cálculo de interferencias  • Cálculo de capacidad 9

- En el presente trabajo vamos a realizar el estudio de cobertura de una Red 4G para ello comenzamos aplicando las siguientes configuraciones en donde seleccionamos el tipo de categoría que en este caso será servicio móvil, y como subcategoría vamos a tomar LTE,

Cómo lo podemos observar en la siguientes imágenes:

PARAMETROS DE CONFIGURACION – COBERTURA LTE

- Tomamos el nombre y descripción, del sitio que nosotros empleamos para trabajar, procedemos a tomar como referencia una de las frecuencias, que se utilizan en Colombia la red LTE trabaja con una banda de 2500 MHz y un ancho de banda de 20 MHz, tal como lo podemos ver en la siguiente imagen. - Luego se procede a determinar la ubicación del sector, mediante el visor podemos ubicar la posición de la antena a trabajar.

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- Una vez configurado el sector, se procede a determinar la sectorización del transmisor, se tomar 3 sectores, a los que se le realizaran un estudio de cobertura, para ello se toma como referencia las características de la antena a utilizar, como lo podemos apreciar en la anterior imagen, debido a sus características en LTE, puede ser usada para transmisión y recepción.

- Procedemos a configurar los parámetros de transmisión y recepción, por ende, asignamos las frecuencias respectivas, al igual que las ganancias que se asignaron con anterioridad, la potencia que genera la antena al transmitir, su polarización y su respectiva configuración de azimut que determina el giro del panel según el área a al cual se vaya a propagar.

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- Procedemos a determinar el área de cálculo, nuestra antena tiene una capacidad de propagarse a un poco más de 1 Km de distancia de manera omnidireccional por ende para los casos de D1, D2 y

D3 tomamos como referencia 1000 m. - Configuramos los rangos de señal de acuerdo con los parámetros de 4G. - Procedemos a realizar estadísticas de cobertura.

CALCULO DE COBERTURA SECTOR 1

SECTOR 2

SECTOR 3

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- En este analisis observamos el primer estudio de cobertura de acuerdo a los parametros de configuracion tomados del datasheet de una antena comercial, para el primer secotor observamos que la señal a 1 KM de distancia comienza a degradarse, porende decimos que entre mas cerca este un UE del eNB, mayor sera su estabilidad en señalizacion, de etsa misma forma tomamos como referencia la parametrizacion de los sectores anexos, los cuales estan sometidos a las mismas caracteristicas.

ESTADISTICAS DE COBERTURA SECTOR 1

SECTOR 2

SECTOR 3

- En el cálculo estadístico de coberturas observamos los umbrales y consigo los porcentajes de superficie y de población cubierta con respecto a la propagación de la red LTE establecida, en cada análisis observamos los distintos rangos de cobertura y en qué sector se encuentra mayores beneficios para los usuarios.

PARAMETROS DE CONFIGURACION –MULTITRANSMISOR - LTE.

- Asignamos un nombre para nuestro nuevo proyecto multitransmisor. Se procede a asignar en un entorno los usuarios en indoor y outdoor, al igual que configurar el

13 tipo de usuario que se va a trabajary el terminal respectivo que en este caso sera 4G

- Se Procede a realizar la asignacion de las propiedades de cobertura, para ello se configura nombre, el sector a trabajar y sus respectivas coordenadas en donde se realizara el montaje de la antena.

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- Se procede a realizar la configuracion de los parametros de extremos en donde se realizara las configuraciones respectivas con respecto al sectory sus parametros en la terminal.

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- En los anteriores pasos se procede a calcular el area a la cual se va a trabajar, tambien se configura los parametros de interferencia que puedan presentarse en los secotres y consigo los respectivos rangos de RSSI, RSRQ y RSRP.

COBERTURA MULTITRANSMISOR.

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- Calculo de cobertura en multitransmisor, nos generaliza a detalle otro tipo de estudios, como el calculo de interferencias, el calculo de capacidad y nos muestra con más precisión e intensidad el nivel señal radioelectrica que se propaga en un área calculada, ademas de otros resultados como lo son, solapamiento, que se caracteriza, por mostrar el número de transmisores que proporcionan señal según el umbral de recepción, entre más cercano al eNB es mayor el número;

Mejor servidor, Muestra que transmisor es capaz de proporcionar una mejor señal según el punto de ubicación

17 - En las graficas anexas con anterioridad observamos indicadores de desempeño, que abarcan un resumen de señales de intermitencia, ruido termico, facor de calidad de la señal, determinamos la relacion señal ruido de enlaces ascendentes y descendentes, la velocidad maxima y minima de transferencia de datos.

ESTADISTICAS DE COBERTURA EN SECTORES

En el cálculo estadístico de coberturas observamos los umbrales y consigo los porcentajes de superficie y de población cubierta con respecto a la propagación de la red LTE establecida, en cada análisis observamos los distintos rangos de cobertura y en qué sector se encuentra mayores beneficios para los usuarios.

CALCULO DE INTERFERENCIAS EN SECTORES. RSSI

RSRQ

PDSCH SINR

PUSCH SINR

RS SINR

THROUGHPUT TEORICO DL

THROUGHPUT TEORICO UL

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- Los resultados anteriores abarcan las estadisticas de interferencia que pueden presentarse en los distintos indicadores de desempeño.

CALCULO DE CAPACIDAD

- Las posteriores graficas hacen un resumen la distribucion de los usuarios, su respectivo ancho de banda, la velocidad de transmision de datos según el estudio de sector.

PARAMETROS DE CONFIGURACION – COBERTURA 5G

- Tomamos el nombre y descripción, del sitio que nosotros empleamos para trabajar, procedemos a tomar como referencia una de las frecuencias, que se utilizan en Colombia la red NR 5G trabaja con una banda de 3300 MHz y un ancho de banda de 60 MHz, cabe resaltar que dependiendo de su configuración su banda puede variar. - Luego se procede a determinar la ubicación del sector, mediante el visor podemos ubicar la posición de la antena a trabajar.

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- Una vez configurado el sector, se realiza una sectorización de tres áreas para realizaran un estudio de cobertura, tomando en cuenta la referencia de una antena comercial 5G con respecto a sus parámetros de uso en transmisión y recepción.

- Procedemos a configurar los parámetros de transmisión y recepción, por ende, asignamos las frecuencias respectivas, al igual que las ganancias que corresponde a la información comercial de la antena, su respectiva potencia de Tx, su polarización y su respectiva configuración de azimut que determina el giro del panel según el área a al cual se vaya a propagar.

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- De acuerdo con la información configurada se procede a realizar un cálculo en base a las estadísticas de cobertura, determinando sus niveles de propagación en los tres sectores.

CALCULO DE COBERTURA SECTOR 1

SECTOR 2

SECTOR 3

- En este analisis observamos el primer estudio de cobertura de acuerdo a los parametros de

22 configuracion tomados del datasheet de una antena comercial, para el primer secotor observamos que la señal a 1 KM de distancia comienza a degradarse, porende decimos que entre mas cerca este un UE del eNB, mayor sera su estabilidad en señalizacion, de etsa misma forma tomamos como referencia la parametrizacion de los sectores anexos, los cuales estan sometidos a las mismas caracteristicas.

ESTADISTICAS DE COBERTURA SECTOR 1

SECTOR 2

SECTOR 3

- En el cálculo estadístico de coberturas observamos los umbrales y los porcentajes de superficie y de población cubierta con respecto a la NR 5G.

PARAMETROS DE CONFIGURACION –MULTITRANSMISOR – 5G.

- Asignamos un nombre para nuestro nuevo proyecto multitransmisor 5G, consigo adjuntamos los parametros de cobertura para asignar los usuarios correspondientes. Se procede a asignar en un entorno los usuarios en indoor y outdoor, para la nueva red 5G.

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- Se Procede a realizar la asignacion de las propiedades de cobertura, parametros del calculo de señal, area de calculo con sus respectivas coordenadas en donde se realizara el montaje de la antena.

- Se procede a realizar la configuracion de los parametros de cartografia y parametros de interferencia.

- En los anteriores pasos se procede a calcular el area a la cual se va a trabajar, tambien se configura los parametros de interferencia que puedan presentarse en los secotres y consigo los respectivos rangos de RSSI, RSRQ y RSRP.

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COBERTURA MULTITRANSMISOR.

- Calculo de cobertura en multitransmisor, nos generaliza con detalle otras caracteristicas de analisis como el calculo de interferencias, el calculo de capacidad y nos muestra con más precisión e intensidad el nivel señal radioelectrica que se propaga en un área calculada, ademas de otros resultados como lo son, solapamiento y mejor servidor.

25 - En las graficas anexas con anterioridad observamos indicadores de desempeño, que abarcan un resumen de señales de intermitencia, ruido termico, facor de calidad de la señal, determinamos la relacion señal ruido de enlaces ascendentes y descendentes, la velocidad maxima y minima de transferencia de datos.

ESTADISTICAS DE COBERTURA EN SECTORES

En el cálculo estadístico de coberturas observamos los umbrales y consigo los porcentajes de superficie y de población cubierta con respecto a la propagación de la red LTE establecida, en cada análisis observamos los distintos rangos de cobertura y en qué sector se encuentra mayores beneficios para los usuarios.

CALCULO DE INTERFERENCIAS EN SECTORES. RSSI

RSRQ

DL SINR

UL SINR

THROUGHPUT TEORICO DL

THROUGHPUT TEORICO UL