1. 7/12/2013 1
Ing. Jairo Angulo Urzola
Gerente de Proyecto y Consultor ITELCA - STI

2. 7/12/2013
2
Propuesta RNTE
Fortalecimiento de la Red Existente y Gestión
de Tráfico
Fortalecimiento
de la red en
Banda HF y VHF
Usar redes
actuales:
- PTT
- 2G/3G con
PoC V.2
Priorización
de Tráfico en
emergencias
y Sistema de
Alertas
Tempranas
Integración
de los CAE
Red
Nueva
en LTE
Diseño RNTE
en 700 MHz

3. LAS TECNOLOGÍAS DE LAS REDES DE
EMERGENCIA CONVERGEN EN LTE
Fuente:AlcatelLucent
LTE soporta el tráfico multimedia con baja latencia, sin embargo, no soporta
los servicios específicos de las redes PMR (Private Mobile Radio) como
cobertura de servicios PTT (Push To Talk) o llamadas de grupo.
Fuente:InformaTelecoms&Mediac

4. REQUISITOS PARA EL DISEÑO DE LA RED
DE EMERGENCIAS
Red de Banda Estrecha especializada en voz con cubrimiento nacional
superpuesta a una Red de Banda Ancha en zonas urbanas.
La Red LTE debe operar por debajo de 1 GHz.
La Red LTE debe ser viable y sostenible en el tiempo.
La cobertura de la RNTE LTE es netamente Metropolitana, en razón a que
LTE presta mayores servicios en las áreas densas.
Las áreas rurales se cubren con la tecnología 2G/3G y Radios en banda
VHF.

5. PROPUESTA PARA LA RED DE BANDA ANCHA
• Que combine la operación comercial con la de
emergencia.
• En eventos de emergencia la prioridad la tiene
el tráfico de las autoridades del SNTE.
Asignar a un operador comercial un bloque
pareado de 15 MHz en el Dividendo Digital:

6. OPCION 1: Asignar a tres operadores, tres bloques de 15 MHz FDD para operación
comercial.
OPCION 2: Asignar tres bloques de 10 MHz FDD y un bloque de 15 MHz FDD para
operación compartida.
ALTERNATIVAS DE ATRIBUCIÓN 700 MHz

7. RED LTE MULTI-OPERADOR
• Espectro Compartido
• Cada operador tiene su propio “Core
Network”
• Se comparte la red de radio
– Recursos compartidos (Portadoras, RBS)
– Volumen de trafico por operador visible
• O&M compartido
• Cumple con el 3GPP
• Referencia
– Softbank/eAccess, en operación
Comercial.
Serving GW
Cell
PDN GW, HSS,
& apps
MME
eNB
Operator A’s nodes or resources
Operator B’s nodes or resources
Shared nodes and resources
User plane only
Control plane and User plane
Multi Operator
Core Network
(MOCN)
Fuente:Ericsson

8. Espectro NO Compartido
• Cada operador tiene su propio “Core Network”.
• Cada operador tiene una Unidad Digital de
banda base.
• Recursos compartidos:
– Unidad de Radio
– Espectro continuo y dentro del Ancho de
Banda del radio.
– Sistema de Antenas y de Alimentación
• Frecuencias y Celdas por cada operador
• O&M compartido
• Cumple con el 3GPP
• Referencia
– Vodafone/O2, despliegue actual en UK
Serving GW
Cell
PDN GW, HSS,
& apps
MME
eNB
Operator A’s nodes or resources
Operator B’s nodes or resources
Shared nodes and resources
User plane only
Control plane and User plane
Multi-operator RAN
(MORAN)
RED LTE MULTI-OPERADOR
Fuente:Ericsson

9. COMPARATIVO
Espectro Compartido
Uso eficiente del Ancho de
Banda.
El operador comercial se
beneficia de «no hay
emergencias todos los
días».
Espectro No Compartido
Uso ineficiente del
espectro.
El operador de emergencia
se limita a un espectro fijo.

10. DETERMINACIÓN DEL ANCHO DE
BANDA

11. APLICACIONES DE LA RNTE
11
•Personas y VehículosDatos de Localización
•Videos de Alta definición, estándar y baja definición.
•FotografíasMultimedia
•Sincronización de terminales móviles.
•Acceso a InternetAplicaciones de Oficina
•Información del Incidente (Imágenes, datos y mapas).
•Informes y tareas del Centro de ControlDescarga de Información Operacional
•Información del Incidente (Imágenes , datos y mapas).
•Informes de monitoreo de signos vitales
•Documentos escaneados.
Carga de Información Operacional
•Comprobación de Placas de Vehículos.
•Verificación Biométrico.
•Repositorio medico de primeros auxilios.
Consulta de Bases de Datos en Línea
•GIS
•Alarmas y telemetría
•Puntos de acceso a la zona de desastre
Varios

12. Velocidad Agregada, kbps
Uplink Downlink
Downlink optimizado con llamada de grupo
(suma de datos individuales y multicast)
Condiciones de hora pico de ocupación 1.412 1.993 1.952
Condiciones de emergencia:
Carga Background durante el incidente 993 1.986 1.838
Carga por incidente 1.075 956 932
Carga Total con un incidente 2.068 2.942 2.770
Carga Total con dos incidentes 3.143 3.899 3.702
Velocidad Agregada, kbps
Uplink Downlink
Downlink optimizado con llamada de grupo
(suma de datos individuales y multicast)
Condiciones de hora pico de ocupación 1.622 2.203 2.002
Condiciones de emergencia:
Carga Total con un incidente 2.428 3.302 2.840
Carga Total con dos incidentes 3.863 4.169 3.842
Velocidad Agregada Aplicaciones de datos (Kbps)
Velocidad Agregada Aplicaciones de datos + Voz (Kbps)
VELOCIDAD AGREGADA DE LA RNTE

13. Entradas de eficiencia espectral
UL DL
Eficiencia espectral promedio sobre la celda 1,00 1,50 bps/Hz
Eficiencia espectral en el 1er incidente 1,00 1,50 bps/Hz
Eficiencia espectral en el 2do incidente 0,10 0,15 bps/Hz
Eficiencia espectral de llamadas de grupo para usuarios a lo largo de la celda 1,50 bps/Hz
Eficiencia espectral de llamadas de grupo en el 1er incidente 1,50 bps/Hz
Eficiencia espectral de llamadas de grupo en el 2do incidente 0,15 bps/Hz
Eficiencia espectral para un solo usuario en aplicaciones distribuidas de forma desigual 0,10 0,15 bps/Hz
EFICIENCIA ESPECTRAL

14. Requerimientos de espectro, MHz
Uplink
Downlink
Individual
Downlink optimizado en
grupos
Hora de ocupación pico 2,22 1,33 1,30
1 incidente en la posición promedio 2,88 3,83 3,7
1 incidente en el borde de la celda 5,87 6,45 6,19
2 incidentes en la posición promedio 3,95 4,47 4,34
2 incidentes: 1 en el borde de la celda y 1 en la posición promedio 6,9 7,1 6,8
Requerimientos de espectro, MHz
Uplink
Downlink
Individual
Downlink optimizado en
grupos
Hora de ocupación pico 2,43 1,47 1,33
1 incidente en la posición promedio 3,60 4,31 3,79
1 incidente en el borde de la celda 9,47 8,85 6,66
2 incidentes en la posición promedio 5,03 5,19 4,48
2 incidentes: 1 en el borde de la celda y 1 en la posición promedio 10,86 9,98 7,36
Requerimientos de Espectro Aplicaciones de datos (MHz)
Requerimientos de Espectro Aplicaciones de datos + Voz (MHz)
REQUERIMIENTOS DE ESPECTRO DE LA RNTE

15. Fuente:GrupoConsultor
Los requerimientos espectro de la RNTE a mediano plazo,
podrían estar alrededor de los 5 MHz en el enlace ascendente
y 5 MHz en el enlace descendente.
ESPECTRO UTILIZADO RNTE LTE

16. PARAMETROS DEL DISEÑO EN
LTE

17. Modo de operación FDD
Banda de frecuencia 700 MHz
Ancho de banda 15 MHz
Pérdidas por el cuerpo humano 2 dB
Velocidad de vehículos 60 Km/h
Velocidad de las personas 3 Km/h
Potencia de transmisión 33 dBm
Ganancia de antena 0 dB
Umbral de recepción -98 dBm
Figura de ruido 8 dB
Altura del terminal 1.5 m
Potencia de transmisión 40 W
Ganancia de antena 16 dBi
Umbral de recepción -106.5 dBm
Sectores de la Radiobase 3
Figura de ruido 2.5 dB
Parámetros Generales
Parámetros del Terminal Móvil Parámetros del eNodeB
PARÁMETROS DEL DISEÑO

18. HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO
Mentum Planet
• Software de planificación de redes
inalámbricas
• que uso como cartografía mapas digitales e
información de clutter según
especificaciones del Minitic.
• Modelo de propagación llamado CRC
Predict.
• Alta precisión en todos los entornos, en
especial en los urbanos cuando se tiene
información de los edificios en 3D.
• Cartografía Usada:
• Ciudades Grandes o Intermedias la
resolución 5mts o menos.
• Resto de poblaciones y área rural 50mts.
Link Budget
• Herramienta de planificación de Red.
• Usada en áreas urbanas pequeñas.
• Varios modelos de propagación.
• Parámetros cartográficos de entrada el
clutter de la localidad, clasificado en denso
urbano, urbano, suburbano, rural, etc.
• Cartografía Usada:
• Ciudades Grandes o Intermedias la
resolución 5mts o menos.
• Resto de poblaciones y área rural 50mts.
La cartografía utilizada para amenazas naturales es la escala que disponen
las entidades encargadas

19. SIMULACIONES DE LA RED DE ACCESO
Por 110 Ciudades
Cabeceras municipales con
más de 35.000 habitantes
que representan el 75% de
la población del país y que
presentan algún tipo de
amenaza natural.
Por departamentos
• Cabeceras municipales
con probabilidad de
amenaza volcánica Alta,
Media o Baja.
• Capitales con una
población inferior a los
35.000 habitantes.
• Archipiélago de San
Andrés y Providencia.
Resto de cabeceras
municipales
• 993 cabeceras
municipales diseñadas
con la herramienta de
software especializado
Link Budget, propietaria
del Grupo Consultor.
Pasto Cauca Mitú

20. 20
EJEMPLOS DE SIMULACIONES RNTE LTE
Simulación de Pasto (Ciudad con Mayor Riesgo Por Multi-amenaza)

21. 7/12/2013
EJEMPLOS DE SIMULACIONES RNTE LTE
Simulaciones Mitú (Sitio con Alto Riesgo de-Inundación)

22. EJEMPLOS DE SIMULACIONES RNTE LTE
Simulación de Cauca
(Departamento con Mayor Riesgo
por Amenaza Volcánica)

23. Número de
Nodos B
Cantidad de
Municipios
1 1058
2 17
3 7
4 2
5 1
6 4
7 1
8 2
10 2
11 1
12 4
14 1
23 1
27 1
50 1
Total general 1103
CAPITAL DE DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO eNodeB RNTE
BOGOTA D.C. DISTRITO CAPITAL 50
MEDELLIN ANTIOQUIA 27
SANTIAGO DE CALI VALLE 23
SANTA MARTA MAGDALENA 14
BARRANQUILLA ATLANTICO 12
BUCARAMANGA SANTANDER 12
SAN JUAN DE PASTO NARIÑO 12
MANIZALES CALDAS 12
IBAGUE TOLIMA 11
CARTAGENA DE INDIAS BOLIVAR 10
NEIVA HUILA 10
VILLAVICENCIO META 8
POPAYAN CAUCA 8
PEREIRA RISARALDA 7
SAN JOSE DE CUCUTA NORTE SANTANDER 6
VALLEDUPAR CESAR 6
MONTERIA CORDOBA 6
SINCELEJO SUCRE 6
YOPAL CASANARE 5
RIOHACHA LA GUAJIRA 4
TUNJA BOYACA 4
ARMENIA QUINDIO 3
FLORENCIA CAQUETA 3
SAN ANDRES SAN ANDRES 3
QUIBDO CHOCO 1
ARAUCA ARAUCA 1
SAN JOSE DEL GUAVIARE GUAVIARE 1
MOCOA PUTUMAYO 1
Fuente: Grupo Consultor
RED DE ACCESO LTE

24. RED DE BACKHAUL
• Anillos de fibra óptica para transportar el tráfico de los
eNodeB hacia el sitio de concentración, el cual también se
incorpora al anillo usando IP/MPLS.
• Uso de equipamiento “Carrier Class” de alta disponibilidad:
- 99,99% , 99,995%, 99,999%
• Limitado numero de eNodeB por anillo:
- Anillos de 1 Gbps hasta 4 eNodeB
- Anillos de 10 Gbps hasta 12 eNodeB
Para garantizar una alta disponibilidad del servicio se
utilizan:

25. 7/12/2013 25
ANILLO
1 Gbps
ANILLO
1 Gbps
ANILLO
1 Gbps
RED METROPOLITANA DE BARRANQUILLA
POP
Azteca
Enrutador
Hacia
WAN
Switche
agregador de
Anillos
Metropolitanos
Enrutador
Agregador de
Municipios
1 Gbps
10 Gbps
EJEMPLO DE LA RED METROPOLITANA
• Disponibilidad de cada anillo:
99,989%
• Disponibilidad la de la red Metro:
99,998%
• MTBF de 399.996 horas
• Probabilidad de falla en un mes de
la ciudad de 0,18%.
Barranquilla

26. CONECTIVIDAD DE LAS CABECERAS
MUNICIPALES
• Celdas de tres sectores
• Tráfico de los anillos se agrega
en el sitio de concentración
• El concentrador enruta por la
Red WAN del operador, desde
el municipio a la capital del
departamento

27. REDES DE BACKBONE DE REFERENCIA
•Se utilizó como referencia
la red Azteca
Comunicaciones.
Actualmente en fase de
implementación.
Para la red de
transporte
entre las
cabeceras
municipales y
la capital de su
departamento
• Se utilizo como
referencia la red
nacional de fibra óptica
de Internexa.
Para
interconectar
todas las
capitales de
departamento
con el Core de
la RNTE
localizado en
Bogotá:

28. Arquitectura de la RNTE LTE
Fuente: Alcatel Lucent. A HOW-TO GUIDE for LTE in Public Safety. 2010

29. COSTOS RNTE LTE
Elementos de la RNTE LTE Cantidad
Nivel de Acceso
eNodeB 1.330
Switches eNodeB 1.330
Nivel de Transporte
Switches de Agregadores Metropolitanos 1.073
Switches Agregadores de Ciudades Capitales 79
Elementos de la RNTE LTE Cantidad
Nivel de Core
Plataforma de Gestión 1
EPC 1
IMS 1
Core de respaldo 1
37%
34%
8%
21%
CAPEX US$ 164.926,782
Elementos de Nivel de
Acceso
Elementos de Nivel de
Transporte
Elementos de Core
Elementos del Grupo
Electrogeno
72%
23%
2% 3%
OPEX ANUAL US$ 41.126.779
Elementos de Nivel de
Acceso
Elementos de Nivel de
Transporte
Elementos de Core
Recurso Humano Centro de
Gestión

30. ESTRATEGIA DE IMPLEMENTACIÓN LTE
La implementación de la RNTE está vinculada al proceso de subasta de las bandas
de frecuencia IMT del Dividendo Digital, el cual se estima se inicie después del
segundo semestre del año 2013 y se asigne el espectro en el primer semestre del
año 2014.
Se estima que la fase de instalación por parte de los asignatarios de la banda del
Dividendo Digital inicia a finales del segundo semestre del 2014 o en el primer
semestre del 2015. Estas son estimaciones del Grupo Consultor porque no existe
aún un cronograma oficial de la subasta del Dividendo Digital.

31. ESTRATEGIA DE IMPLEMENTACIÓN LTE
Durante el periodo de adjudicación de la licencia para uso del
espectro (10 años), la implementación de la RNTE debe realizarse en
las 1.103 cabeceras municipales, de acuerdo al Riesgo que presentan
estas, teniendo en cuenta:
• Vulnerabilidad.
• Amenaza.
• Cantidad de población Afectada.
Se debe asignar prioridad a las Capitales de departamento y a las
cabeceras municipales con riesgo de Amenaza Volcánica y sísmica
(consideradas como las más críticas).

32. REQUERIMIENTOS TECNICOS DE LA
RNTE
Cobertura Robustez y
Redundancia
Disponibilidad Priorización y calidad
de llamadas
Latencia MTBF Tiempo de
Respuesta
Cabeceras
municipales con
riesgo sísmico y
volcánico
prioritariamente
< 10 mseg en el
plano de usuario
<100 mseg en el
plano de control
Infraestructura
ubicada en sitios
fuera de Riesgo
Duplicación de core
Entre 99,999% y
99%
Depende de las
características del
municipio
Grupos y
recursos
priorizados
Mayor a 40.000
horas
2 y 4 horas
de acuerdo al Nivel
y características de
la falla

33. DESPLIEGUE RNTE PARA ASIGNATARIOS CON
PERMISO PREVIO PARA USO DEL ESPECTRO EN
BANDAS DESTINADAS A IMT
Año 1: 20% de la población más la implementación del core de la RNTE,
Año 2: 40% de la población
Año 3: 50% de la población, más el core de respaldo
Año 4: 65% de la población
Año 5: 80% de la población
278 municipios de los cuales:
- 48 Cabeceras municipales exclusivamente con riesgo sísmico
- 38 Cabeceras municipales con riesgo de erupción volcánica
- 15 Ciudades capitales con algún tipo de amenaza
- 177 Cabeceras municipales con algún tipo de amenaza
De las cabeceras municipales del país
- Al 7 Año el 86%,
- Al 8 año el 93%
- Al 10 año el 100%

34. DESPLIEGUE RNTE PARA ASIGNATARIOS SIN
PERMISO PREVIO PARA USO DEL ESPECTRO EN
BANDAS DESTINADAS A IMT
Año 1: 20% de la población más la implementación del core de la RNTE,
Año 2: 30% de la población
Año 3: 40% de la población, más el core de respaldo
Año 4: 50% de la población
Año 5: 60% de la población
93 cabeceras municipales de los cuales:
- 14 Cabeceras municipales exclusivamente con riesgo sísmico
- 38 Cabeceras municipales con riesgo de erupción volcánica
- 16 Ciudades capitales con algún grado de amenaza
- 25 Cabeceras municipales con algún tipo de amenaza
De las cabeceras municipales del país
- Al 7 Año el 70%,
- Al 8 año el 80%
- Al 10 año el 100%

35. 7/12/2013 35
Ing. Meira Aguas
35
TOPOLOGÍA DE
LA RNTE

36. VENTAJAS DE LA PROPUESTA
La RNTE puede desarrollarse sin que el Gobierno desembolse dinero, concesiona espectro
en contraprestación.
La operación y mantenimiento están asegurados, en razón a que se utilizaría la red
comercial para la RNTE.
Los terminales serían provistos por las agencias de emergencia
Los terminales móviles de la RNTE harían itinerancia de acceso con las redes comerciales en
la misma banda, ampliándose la cobertura y robusteciéndose la RNTE.