Implantação da infraestrutura necessária para rede de acesso móvel

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1 III SRST SEMINÁRIO DE REDES E SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES INSTITUTO NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES INATEL ISSN SETEMBRO DE 2015 Implantação da infraestrutura necessária para rede de acesso móvel Katharine Quinta Julio 1, Daniel Andrade Nunes 2 Abstract This article aims to present the phases of implementation of the necessary infrastructure for mobile access network from the search for an appropriate place for companies specialized in towers, installation of telecommunications equipment by suppliers to their operation. For strategic reasons the operators expand their networks to improve the quality of their services and higher customer acquisition. At the beginning of deployment, it is necessary planning, management, risk identification and especially alignment with the responsible areas and their suppliers so that the schedule meets the internal goals and expectations of its customers. Index Terms Implementation, Infrastructure, Mobile, Access Network Resumo Este artigo tem por objetivo apresentar as fases de implantação da infraestrutura necessária para rede de acesso móvel desde a busca do local apropriado pelas empresas especializadas em torres, a instalação dos equipamentos de telecomunicações pelos fornecedores até sua operação. Por questões estratégicas as operadoras expandem suas redes para melhoria de qualidade de seus serviços e maior captação de clientes. No início da implantação, se faz necessário planejamento, gestão, identificação dos riscos e principalmente alinhamento com as áreas responsáveis e seus respectivos fornecedores para que o cronograma atenda as metas internas e as expectativas de seus clientes. Palavras chave Implantação, Infraestrutura, Rede, Acesso Móvel. I. INTRODUÇÃO Os terminais móveis celulares tem alcance limitado, devido a sua baixa potência de transmissão, com isso, só é possível efetuar chamadas e utilizar dados se houver uma ERB (Estação Rádio Base) dentro do alcance do terminal. Cada ERB possui uma limitação de capacidade para atender a uma determinada área geográfica. Dentro da operadora são realizados estudos específicos para dimensionamento da rede, visando qualidade e capacidade para atender as expectativas dos clientes, os padrões exigidos pela ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) e da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Para instalação de uma ERB é fundamental a escolha da localização mais apropriada. As operadoras possuem alguns tipos de contratação de torres: Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Nacional de Telecomunicações por Katharine Quinta Julio como parte dos requisitos para a obtenção do Certificado de Pós-Graduação em Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicações. Orientador: Prof. MSc. Daniel Andrade Nunes Trabalho aprovado em 08/2015. Compartilhados, onde a operadora procura a locação da área em estruturas existentes e Built to Suit, quando a operadora contrata uma empresa especializada em construção de torres. Além disso, o processo de implantação também contempla toda a análise da infraestrutura, tipo de estrutura de solo, a elaboração de projetos para instalação (parte civil e elétrica), a análise de qual torre será utilizada para colocação das antenas e quais serão os equipamentos específicos de telecomunicações para implantação. II. PROCESSOS DE IMPLANTAÇÃO A. Cobertura e expansão da rede A implantação de uma ERB ocorre pela necessidade da operadora de adensamento da rede, para realização da expansão de cobertura, visando melhoria na qualidade dos serviços prestados e maior captação de clientes. O início deste processo se dá internamente na operadora pela área de planejamento em conjunto com as áreas de marketing e regulatório para atendimento a soluções estratégicas, reclamações de clientes e otimização da rede. São envolvidas diversas áreas e fornecedores para elaboração de um plano de execução a fim de definir as atividades, duração e seus responsáveis. Os próximos itens descrevem as fases e processos empregados na implantação de uma nova ERB. B. Pedido de proposta A escolha dos fornecedores envolvidos para cada etapa da implantação é fundamental para garantir compromisso entre as partes interessadas. A operadora elabora um documento denominado pedido de proposta, mais conhecido como RFP (Request for Proposal) contendo as especificações e definições dos parâmetros funcionais, técnicos e comerciais, para a contratação de fornecedores. A operadora disponibiliza a RFP no canal corporativo de comunicação para os fornecedores, sendo apresentadas propostas e orçamentos, estabelecendo assim um ambiente de concorrência. Através de um cronograma estipulado pela operadora é realizado uma análise criteriosa sobre custos, desempenhos, atendimentos e qualidade das empresas participantes, para que seja definido quais serão os fornecedores que melhor se encaixam nos parâmetros solicitados. Com a escolha definida, é realizada a assinatura de um contrato para início das atividades acordadas. C. Busca do polígono Quando há necessidade de expansão de rede, a engenharia de RF (Radiofrequência) determina um polígono de busca:

2 uma região onde os Hunters, empresas com experiência em prospecção de imóveis, são contratados para realização da busca de locais que possuem interesse em locação (terreno, prédios, shopping). Como tendência de mercado, empresas especializadas em contratação e construção de torres, mais conhecidas como Sharings que também apresentam este mesmo serviço de busca. Para identificação do polígono, a engenharia de RF utiliza ferramentas especializadas em mapas vetorizados (ex. Google Earth, MapInfo) para seleção do endereço, latitude e longitude. Outra técnica bastante utilizada são as realizações de drive-test periódicos para identificação de zonas de sombra, possibilitando assim uma definição mais precisa do polígono. Quando contratado o serviço de busca, é realizada a localização dos pontos possíveis dentro do polígono determinado pela operadora. São apresentados de um até cinco candidatos dos mais viáveis ao atendimento, conforme as definições de projeto da engenharia de RF. Estas sugestões dos pontos são apresentadas em forma de documento denominado SAR (Site Acquisition Report), contendo todos os dados técnicos de localização, altura, atendimento a legislação específica, valor de locação, documentação do imóvel, análise de vizinhança. Se o ponto apresentado estiver próximo de aeroportos comerciais é necessário a autorização do COMAR (Comando Aéreo Regional) para garantir que a nova implantação atenda as normas vigentes exigidas pela Aeronáutica conforme Portaria nº 256/GC5, de 13 de maio de 2011 [1]. Esta autorização indica que não haverá conflitos e interferências entre a torre a ser implantada com as rotas de voos. Após a apresentação dos candidatos, é realizada a análise da modalidade de operação imobiliária, sendo: próprio, compartilhado ou Built to Suit. Em caso de próprio, a operadora possui recurso próprio para implantação e é responsável pela estrutura metálica. No caso da modalidade compartilhado, a operadora analisa com as diversas empresas de Sharing ou outras operadoras se existem torres disponíveis dentro do polígono definido. Na modalidade Built to Suit, a operadora solicita para a Sharing a construção de uma nova torre dentro do polígono solicitado, como mostrado na figura 1, com permissão da empresa Centennial Towers. Também é apresentado o tipo de instalação da ERB com as opções de Greenfield ou Rooftop, sendo Greenfield instalações em terrenos e Rooftop instalações em pavimentos de cobertura de edifícios. Fig. 1. Modalidade Built to Suit. Fonte: CENTENNIAL TOWERS D. Aquisição e contratação Quando a operadora receber o SAR, as Engenharias de Radiofrequência, Infraestrutura e Transmissão validam tecnicamente os candidatos e qualificam os pontos prospectados. Cada área apresenta sua necessidade, sendo que para a qualificação pela Engenharia de Radiofrequência é escolhido o melhor ponto para propagação do sinal sem obstrução. Na qualificação pela Engenharia de Infraestrutura, é escolhido aquele ponto que apresenta estrutura de um local viável para implantação, infra de pequeno porte e fundação simples e na qualificação pela Engenharia de Transmissão, o ponto escolhido é o que possui visada direta com outro site ou com a facilidade de utilização de fibra óptica. O ponto escolhido que servirá como local de instalação das antenas será o que atender na qualificação, as particularidades de cada engenharia e menor custo de locação, ou seja será contratado o ponto que apresentar melhor condição de atendimento técnico, legal e econômico. Com a definição do candidato pelas Engenharias, a área de Aquisição negocia com a empresa de Sharing o ponto e o valor da locação, ressaltando em contrato as premissas de acessibilidade, fornecimento de energia, implantações civis e a verificação das leis municipais. A Sharing inicia os processos de licenciamento em todas as esferas necessárias após a contratação do imóvel. Em paralelo são elaborados os projetos técnicos, orçamentos e contratações de recursos para a execução da obra. E. Licenciamento Para implantação de uma torre de telecomunicações é necessário o alvará de construção. Este documento representa a autorização dos órgãos competentes para execução das obras e serviços. Vinculado a este alvará também podem ser solicitados algumas licenças ou deferimentos, dependendo do local e município. Uma das licenças mais solicitada é o CUOS (Certidão de Uso e Utilização do Solo) [2]. Alguns deferimentos de processos mais recorrentes são dados pelos seguintes órgãos: CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental), CONPRESP (Conselho Municipal de Preservação do Patrimônio Histórico, Cultural e Ambiental da

3 Cidade de São Paulo), FUNAI (Fundação Nacional do Índio), IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis), SEMACE (Superintendência Estadual do Meio Ambiente) entre outros órgãos conforme as particularidades de cada município. As torres são projetadas conforme orientação da ABNT e regulamentadas pela ANATEL. O licenciamento ambiental é necessário para preservação do meio ambiente em relação aos impactos gerados pela instalação das torres, pois a infraestrutura pode gerar ruídos e modificar as paisagens [3]. No Brasil temos aproximadamente 250 leis estaduais e municipais que limitam a implantação de antenas no sentido de proteger os patrimônios históricos, culturais, turísticos e paisagísticos [4]. Além disso, também existem as questões da proteção à saúde pública e de preservação do meio ambiente. Com a recente aprovação da lei Nacional das Antenas, Nº , 20 de abril de 2015, foram estabelecidas diretrizes nacionais para o licenciamento, a instalação e o compartilhamento de antenas, como também todos os critérios básicos para minimizar os impactos urbanísticos e ambientais. A fase de licenciamento gera muitas vezes um impacto no cronograma da implantação já que pode durar em torno de seis meses a partir do ato de protocolar o requerimento até seu deferimento ou indeferimento, salvos os casos onde houver necessidade de audiência pública, quando o prazo será de até doze meses [5]. F. Infraestrutura Para o início da construção da infraestrutura são elaborados os projetos contendo as especificações civis e elétricas do ponto contratado. No projeto civil são fundamentais as especificações de sondagem, base, esteiramento, levantamento do tipo de solo e fundação. No caso de sites compartilhados é necessário o laudo estrutural da torre, onde será apresentada a análise de capacidade de carga da estrutura vertical da mesma. É importante ressaltar que quando o valor de capacidade de carga ultrapassa a capacidade máxima da torre, a Sharing pode inviabilizar o site por não ser economicamente viável a execução de um reforço na torre. No projeto elétrico são consideradas as especificações das instalações de cabos, aterramento e o detalhamento da ligação de energia pela concessionária de energia elétrica. Para construção da torre se faz necessário à fundação e a montagem, porém o tipo de solo encontrado no local apontado para execução da infraestrutura tem um impacto considerável em relação a tempo x custos. Os tipos de fundações mais comercializados são: Tubulão e Radier, sendo Tubulão uma fundação profunda e complexa, constituída de uma base de apoio, como mostrado na figura 2, enquanto que o tipo Radier é uma fundação rasa de baixo custo, constituídas de uma base plana de concreto, como mostrado na figura 3. Ambas figuras reproduzidas com permissão da empresa Centennial Towers. Fig. 2. Tubulão Tipo de fundação. Fonte: CENTENNIAL TOWERS Fig. 3. Radier Tipo de fundação. Fonte: CENTENNIAL TOWERS Com a conclusão da fundação, é realizada a montagem da torre com suporte para as antenas de radiofrequência e de transmissão, esteiramento, escadas e para raio. Assim que realizada toda a parte civil e elétrica do projeto, é necessário o envio do relatório fotográfico para que a Engenharia de Infraestrutura faça a validação e aceitação da execução da obra. Se a obra for aceita, é iniciada a fase de implantação dos equipamentos de telecomunicações, caso contrário, deverão ser realizadas revisões e adequações necessárias ao projeto e a obra. G. Instalação A partir da conclusão e aceitação da obra de infraestrutura, o site encontra-se apto para o início das atividades de instalação dos equipamentos, sendo necessária a gestão do processo para acompanhamento e detalhamento das fases da implantação. São acionados pela operadora, os fornecedores de telecomunicações escolhidos conforme a RFP para entrega dos equipamentos. Toda e qualquer entrega de equipamento está associada ao pedido de compra especificado na LPU (Local Process Unit), documento este que especifica os tipos de equipamentos, materiais de instalações e seus preços.

4 Os fornecedores elaboram um projeto provisório de instalação para aprovação da Engenharia de Infraestrutura que descreve os materiais, equipamentos da Rádio Base BTS (Base Transmition Site) e estabelecem as atividades a serem executadas da implantação. Quando aprovado, os fornecedores necessitam contatar suas unidades fabris para checagem da disponibilidade ou para a fabricação dos equipamentos tanto para radiofrequência quanto para transmissão. Com a disponibilidade dos equipamentos garantida, os fornecedores programam a entrega em campo com a logística e fazem a solicitação de acesso ao local com antecedência, informando a listagem dos técnicos envolvidos na implantação. Alguns locais, como: indústrias, montadoras, fábricas e rodovias, exigem documentações especificas que podem impactar o cronograma, solicitando cursos preparatórios de segurança, ASO (Atestado de Saúde Ocupacional), certificado válido em trabalho em altura NR35 (Norma Regulamentadora 35) e trabalho em serviços em eletricidade NR10 (Norma Regulamentadora 10). Com o acesso liberado, são iniciadas as entregas dos equipamentos pelo fornecedor para a instalação da Rádio Base, fixação das antenas de radiofrequência no mastro, passagem dos cabos de alimentação e de radiofrequência, ajuste nos azimutes, conectorização dos cabos e configuração. Assim que este processo é finalizado, será enviado o relatório fotográfico da conclusão da instalação dos equipamentos para operadora. H. Transmissão O tipo de transmissão para atender a Rádio Base é definido no momento da obtenção do site através da qualificação. Na maioria das vezes é feito via rádio enlace digital podendo ser alterado, devido as obstruções, para fibra óptica ou até mesmo satélites. Os fornecedores de transmissão muitas vezes são distintos dos fornecedores de BTS, não permitindo assim uma maior sinergia no momento da implantação. No caso de fibra óptica, é necessário o projeto de infraestrutura que detalhará o local e o encaminhamento da fibra. No caso de enlace rádio ou satélite é necessário o projeto referente ao cálculo de desempenho do enlace, prospecção, link design, tipo de modulação, sinal de recepção e transmissão, frequência, altura, modelo da antena entre outras especificações. Tais projetos requerem a aprovação da Engenharia de Transmissão para o início da instalação dos equipamentos de micro ondas mediante a liberação da infraestrutura. Em muitas vezes, são necessárias às solicitações de compartilhamentos em torres para instalação das antenas, já que em uma das pontas do rádio enlace poderá ser na torre já existente. Com a infraestrutura executada, são iniciadas as entregas dos equipamentos pelo fornecedor para execução do rádio enlace, fixação das antenas de transmissão no mastro, passagem dos cabos de alimentação, ajuste nos azimutes, conectorização dos cabos e configuração. Assim que este processo é finalizado, deve ser enviado o relatório fotográfico de conclusão de instalação dos equipamentos para operadora. Para realização dos testes e ativação em todas as tecnologias que o rádio suporta, é gerada uma ordem de execução para cadastro de criação dos circuitos entre os equipamentos destino (Central) até o Equipamento Origem (BTS). Assim que o enlace está liberado para tráfego, ou seja, já está em operação, este cadastro se torna fundamental para qualquer eventualidade como, falha nos circuitos, manutenção corretiva e preventiva na rede. Após as criações das ordens de execução em todos os elementos de rede que fazem parte destes circuitos, é solicitado aos fornecedores específicos de transmissão a realização dos testes ponta a ponta. Estes testes são executados através da colocação de jumpers entre os elementos redes. Com as realizações destes testes, os circuitos de transmissão são liberados para a ativação do site. I. Integração e Ativação A integração e ativação do site são as fases finais para que todos os equipamentos entrarem em operação. Com as finalizações da instalação da BTS e a liberação da transmissão, é realizado a integração do site na rede conforme os scripts gerados pelos fornecedores dos equipamentos de rádio frequência. Os scripts são programações específicas que fazem com que os equipamentos da nova rádio base implantada se comuniquem com as demais rádios bases que compõe a rede da operadora naquela região. Com o site integrado, se faz o monitoramento e os testes de acessibilidade para que a operadora esteja ciente do seu funcionamento através de relatórios enviados para a Engenharia de Rádiofrequência. Após análise, é realizado o comparativo dos testes e a verificação se todos os setores estão apresentando o desempenho esperado conforme projeto e sem alarme para que o site seja liberado comercialmente pela operadora. III. POSSÍVEIS IMPACTOS NO CRONOGRAMA Para que um cronograma de implantação seja eficiente, é necessário o gerenciamento das atividades a serem executadas medindo o início e término de cada etapa [7]. Aspectos legais podem ser na maioria das vezes os responsáveis por atrasos nas obras devido à falta de autorização da instalação pelas prefeituras municipais, órgãos públicos e concessionárias de energia elétrica. Existem situações onde a vizinhança acredita que seus imóveis serão desvalorizados pela construção de uma torre, propondo assim a criação de abaixo assinados pela não liberação do ponto escolhido. Também podem haver embargos no período das instalações, pois no início de execução da obra as empresas de Sharing contam apenas com uma autorização preliminar dos órgãos públicos, sendo que tal documentação não garante a licença definitiva. O cronograma também pode ser afetado por variações climáticas na entrega e principalmente na instalação, seja na montagem da torre ou na instalação das antenas. Além disso, é importante ressaltar que os acessos aos sites podem ser restritos e o percurso até a torre também pode ser difícil quando se trata de implantações em zonas rurais, como mostrado na figura 4, com permissão da empresa Centennial Towers.

5 Com este cenário, as operadoras de telecomunicações enfrentam problemas para buscar pontos apropriados e suficientes para a implantação de seus equipamentos. As autoridades pertinentes estão se mobilizando para modernizar as legislações, a fim de possibilitar a ampliação, evolução tecnológica e melhoria dos serviços de telecomunicações. visual que reduzem tanto os requisitos ambientais quanto urbanísticos. O vandalismo e furto de cabos são episódios frequentes no cenário de instalação de equipamentos. Soluções, como gaiolas e troca de cabos de cobre por alumínio vem sendo ideias apresentadas para minimizar os impactos e despesas tanto para os fornecedores quanto para as operadoras. A segurança, como escoltas em locais de difícil acesso também são soluções a curto prazo que contribuem para continuidade das atividades. A gestão de projetos é fundamental para todo o acompanhamento do início ao fim da implantação, seja através de ferramentas ou relatórios, a fim de garantir a efetividade dos prazos e cumprimento das atividades de todas as áreas e fornecedores envolvidos. Confiabilidade na informação, execução de análises de riscos e comunicação são fundamentais para que o projeto de implantação ocorra conforme o planejado. Fig. 4. Estrada de acesso ao ponto de instalação da torre em Conceição do Mato Dentro, Minas Gerais Zona Rural. Fonte: CENTENNIAL TOWERS Outro fator impactante no cronograma é o vandalismo. Furto de cabos de energia, materiais de instalação e equipamentos como BTS e rádio enlaces digitais são comuns em boletins de ocorrência. Tais ações prejudicam a implantação pelo tempo de reposição, pois em muitos casos os fornecedores não conseguem repor de forma imediata, já que todo e qualquer fornecimento de material é realizado conforme a demanda. O SLA (Service Level Agreement) é fundamental, pois se trata de um acordo que descreve o serviço, suas metas, responsabilidades e prazos acordados entre o contratante e o fornecedor. O não cumprimento deste acordo ficará sujeito a notificações e possíveis multas, na maioria das vezes, pela falta de qualidade e atrasos no cronograma. IV. CONCLUSÃO Toda implantação de um site novo é complexa devido aos riscos apresentados durante suas fases de execução. As vendas das torres de telecomunicações vem sendo uma estratégia das operadoras para rentabilizar sua infraestrutura e até mesmo facilitar na hora da implantação, já que no ato de compra, a empresa de Sharing tem responsabilidade nos custos, manutenção, cumprimento nos prazos acordados e principalmente nas tratativas de legalização para solicitações de alvarás e licenças pela operadora. É importante ressaltar a necessidade de modernização nas legislações referentes a instalação de novos sites a fim de possibilitar agilidade e melhorias nos serviços de telecomunicações. Também são necessários investimentos das operadoras em soluções inovadoras de implantação de novas antenas. Sites sustentáveis, simplificados, implementados em orelhões e camuflagem são alguns tipos de baixo impacto REFERÊNCIAS [1] MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA. Capítulo XIII, Art. 90, Item VI da Portaria nº 256/GC5 de13 de maio de [2] Certificação do Uso e Ocupação do Solo (Online) Disponível na internet, acessado em 05/2015 URL: [3] Licenciamento ambiental das torres de telecomunicações. (Online) Disponível na internet, acessado em 05/2015 URL: [4] Lei Nacional das Antenas, Nº , 20 de Abril de 2015 (Online) Disponível na internet, acesso em 04/2015 URL: [5] HENRIQUES, ANA MARIA JUNQUEIRA. MARTINS, VERGÍLIO ANTONIO. Implantação de estações rádio base (ERBs) (Online) Disponível na internet, acessado em 04/2015 URL: [6] AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES. Resolução n.º 316 de 27 de setembro de 2002 Regulamento do Serviço Móvel Pessoal, 26p [7] PMI. Um Guia de Conhecimento em Gerenciamento de Projetos Guia PMBOK 5a. ed EUA, Project Management Institute, Katharine Quinta Julio nasceu em Santos, SP, em novembro de Recebeu o título de Engenheira Eletricista na Universidade Católica de Santos em De 2009 a 2011 atuou na empresa Ericsson, onde trabalhou na área de Gerenciamento de Projetos com as operadoras Vivo e Claro. Desde novembro de 2011 atua na área de Gerenciamento de Projetos na empresa Telefônica Vivo. 2 Daniel Andrade Nunes nasceu em Santa Rita do Sapucaí em 1973, formado como Técnico em Eletrônica na Escola Técnica de Eletrônica Francisco Moreira da Costa em 1992 e graduado em Engenharia elétrica em 1998 pelo INATEL Instituto Nacional de Telecomunicações. Obteve o grau de Mestre em Telecomunicações, também pelo INATEL em agosto de Trabalhou 5 anos na multinacional Ericsson como instrutor técnico e gerente de projetos principalmente na área de sistemas celular no planejamento, otimização e desenvolvimento de cursos para sistemas AMPS, DAMS, CDMA e GSM em 10 países da America latina, Estados Unidos e Europa. Atualmente é professor de matérias relativas a comunicações móveis e transmissão digital no programa de Graduação do INATEL, ministra matérias referentes às tecnologias GSM, WCDMA, LTE, WiMAX, WiFI, XDSL e DocSYS no programa de Pós Graduação do Inatel além de ministrar cursos nas áreas de planejamento e otimização para sistemas GSM, WCDMA, WiFI e WiMAX pelo ICC Inatel Competence Center.