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Redes Electricas Inteligentes

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redes inteligentes electricas

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  • ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)

    GRADO EN INGENIERA TELEMTICA

    ADAPTACIN DE LAS REDES MVILES

    M2M PARA APLICACIONES DE MISIN

    CRTICA DE REDES ELCTRICAS

    INTELIGENTES

    Autor: Sara Montero Gmez-Serranillos Director Iberdrola: Ignacio Martn Daz de Cerio

    Madrid

    Junio 2014

  • AUTORIZACIN PARA LA DIGITALIZACIN, DEPSITO Y

    DIVULGACIN EN ACCESO ABIERTO (RESTRINGIDO) DE

    DOCUMENTACIN

    1. Declaracin de la autora y acreditacin de la misma.

    El autor Da. Sara Montero Gmez-Serranillos, como alumna de la UNIVERSIDAD

    PONTIFICIA COMILLAS (COMILLAS), DECLARA

    que es el titular de los derechos de propiedad intelectual, objeto de la presente cesin,

    en relacin con la obra proyecto final de carrera ADAPTACIN DE LAS REDES

    MVILES M2M PARA APLICACIONES DE MISIN CRTICA DE REDES

    ELCTRICAS INTELIGENTES que sta es una obra original, y que ostenta la

    condicin de autor en el sentido que otorga la Ley de Propiedad Intelectual como

    titular nico o cotitular de la obra.

    En caso de ser cotitular, el autor (firmante) declara asimismo que cuenta con el

    consentimiento de los restantes titulares para hacer la presente cesin. En caso de

    previa cesin a terceros de derechos de explotacin de la obra, el autor declara que

    tiene la oportuna autorizacin de dichos titulares de derechos a los fines de esta cesin

    o bien que retiene la facultad de ceder estos derechos en la forma prevista en la

    presente cesin y as lo acredita.

    2. Objeto y fines de la cesin.

    Con el fin de dar la mxima difusin a la obra citada a travs del Repositorio

    institucional de la Universidad y hacer posible su utilizacin de forma libre y gratuita

    (con las limitaciones que ms adelante se detallan) por todos los usuarios del

    repositorio y del portal e-ciencia, el autor CEDE a la Universidad Pontificia Comillas

    de forma gratuita y no exclusiva, por el mximo plazo legal y con mbito universal,

    los derechos de digitalizacin, de archivo, de reproduccin, de distribucin, de

    comunicacin pblica, incluido el derecho de puesta a disposicin electrnica, tal y

    como se describen en la Ley de Propiedad Intelectual. El derecho de transformacin se

    cede a los nicos efectos de lo dispuesto en la letra (a) del apartado siguiente.

    3. Condiciones de la cesin.

    Sin perjuicio de la titularidad de la obra, que sigue correspondiendo a su autor, la

    cesin de derechos contemplada en esta licencia, el repositorio institucional podr:

    (a) Transformarla para adaptarla a cualquier tecnologa susceptible de incorporarla a

    internet; realizar adaptaciones para hacer posible la utilizacin de la obra en formatos

    electrnicos, as como incorporar metadatos para realizar el registro de la obra e

    incorporar marcas de agua o cualquier otro sistema de seguridad o de proteccin.

  • (b) Reproducirla en un soporte digital para su incorporacin a una base de datos

    electrnica, incluyendo el derecho de reproducir y almacenar la obra en servidores, a

    los efectos de garantizar su seguridad, conservacin y preservar el formato. .

    (c) Comunicarla y ponerla a disposicin del pblico a travs de un archivo abierto

    institucional, accesible de modo libre y gratuito a travs de internet.1

    (d) Distribuir copias electrnicas de la obra a los usuarios en un soporte digital. 2

    4. Derechos del autor.

    El autor, en tanto que titular de una obra que cede con carcter no exclusivo a la

    Universidad por medio de su registro en el Repositorio Institucional tiene derecho a:

    a) A que la Universidad identifique claramente su nombre como el autor o propietario

    de los derechos del documento.

    b) Comunicar y dar publicidad a la obra en la versin que ceda y en otras posteriores a

    travs de cualquier medio.

    c) Solicitar la retirada de la obra del repositorio por causa justificada. A tal fin deber

    ponerse en contacto con el vicerrector/a de investigacin ([email protected]).

    d) Autorizar expresamente a COMILLAS para, en su caso, realizar los trmites

    necesarios para la obtencin del ISBN.

    e) Recibir notificacin fehaciente de cualquier reclamacin que puedan formular

    terceras personas en relacin con la obra y, en particular, de reclamaciones relativas a

    los derechos de propiedad intelectual sobre ella.

    5. Deberes del autor.

    El autor se compromete a:

    a) Garantizar que el compromiso que adquiere mediante el presente escrito no infringe

    ningn derecho de terceros, ya sean de propiedad industrial, intelectual o cualquier

    otro.

    b) Garantizar que el contenido de las obras no atenta contra los derechos al honor, a la

    intimidad y a la imagen de terceros.

    1 En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedara redactado en los

    siguientes trminos:

    (c) Comunicarla y ponerla a disposicin del pblico a travs de un archivo institucional, accesible de

    modo restringido, en los trminos previstos en el Reglamento del Repositorio Institucional 2 En el supuesto de que el autor opte por el acceso restringido, este apartado quedara eliminado.

  • c) Asumir toda reclamacin o responsabilidad, incluyendo las indemnizaciones por

    daos, que pudieran ejercitarse contra la Universidad por terceros que vieran

    infringidos sus derechos e intereses a causa de la cesin.

    d) Asumir la responsabilidad en el caso de que las instituciones fueran condenadas por

    infraccin de derechos derivada de las obras objeto de la cesin.

    6. Fines y funcionamiento del Repositorio Institucional.

    La obra se pondr a disposicin de los usuarios para que hagan de ella un uso justo y

    respetuoso con los derechos del autor, segn lo permitido por la legislacin aplicable,

    y con fines de estudio, investigacin, o cualquier otro fin lcito. Con dicha finalidad,

    la Universidad asume los siguientes deberes y se reserva las siguientes facultades:

    a) Deberes del repositorio Institucional:

    - La Universidad informar a los usuarios del archivo sobre los usos permitidos, y no

    garantiza ni asume responsabilidad alguna por otras formas en que los usuarios hagan

    un uso posterior de las obras no conforme con la legislacin vigente. El uso posterior,

    ms all de la copia privada, requerir que se cite la fuente y se reconozca la autora,

    que no se obtenga beneficio comercial, y que no se realicen obras derivadas.

    - La Universidad no revisar el contenido de las obras, que en todo caso permanecer

    bajo la responsabilidad exclusiva del autor y no estar obligada a ejercitar acciones

    legales en nombre del autor en el supuesto de infracciones a derechos de propiedad

    intelectual derivados del depsito y archivo de las obras. El autor renuncia a cualquier

    reclamacin frente a la Universidad por las formas no ajustadas a la legislacin

    vigente en que los usuarios hagan uso de las obras.

    - La Universidad adoptar las medidas necesarias para la preservacin de la obra en

    un futuro.

    b) Derechos que se reserva el Repositorio institucional respecto de las obras en l

    registradas:

    - Retirar la obra, previa notificacin al autor, en supuestos suficientemente

    justificados, o en caso de reclamaciones de terceros.

    Madrid, a .. de ... de .

    ACEPTA

    Fdo

  • Autorizada la entrega del proyecto del alumno/a:

    Sara Montero Gmez-Serranillos

    EL DIRECTOR DEL PROYECTO

    Ignacio Martn Daz de Cerio

    Fdo.: Fecha: //

    V B del Coordinador de Proyectos

    David Contreras Brcena

    Fdo.: Fecha: //

  • ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)

    GRADO EN INGENIERA TELEMTICA

    ADAPTACIN DE LAS REDES MVILES

    M2M PARA APLICACIONES DE MISIN

    CRTICA DE REDES ELCTRICAS

    INTELIGENTES

    Autor: Sara Montero Gmez-Serranillos Director Iberdrola: Ignacio Martn Daz de Cerio

    Madrid

    Junio 2014

  • I

    AGRADECIMIENTOS

    En primer lugar, me gustara agradecer a todo el equipo de Iberdrola por

    haberme dado la oportunidad de llevar a cabo este proyecto y de pertenecer a un gran

    equipo donde he aprendido mucho. En especial a mis dos directores de proyecto,

    Ignacio Martn y Mara Jos Escribano, por haberme ayudado y guiado en todo

    momento.

    Tambin quisiera agradecer a mi familia por haber estado siempre a mi lado, tanto

    en los buenos como en los malos momentos. Gracias por haberme dado la oportunidad

    de tener una formacin a lo largo de toda mi vida y hacer posible mis metas.

    Por ltimo, agradecer a todos mis amigos y profesores que he tenido la suerte de

    conocer a lo largo de mi carrera.

    Muchas gracias a todos por hacer posible este proyecto.

  • II

  • III

    ADAPTACIN DE LAS REDES MVILES M2M PARA

    APLICACIONES DE MISIN CRTICA DE REDES ELCTRICAS

    INTELIGENTES

    Autor: Montero Gmez-Serranillos, Sara.

    Director: Martn Daz de Cerio, Ignacio.

    Entidad Colaboradora: Iberdrola.

    RESUMEN DEL PROYECTO

    Este proyecto se centra en adaptar las redes mviles M2M actuales a las

    necesidades de las aplicaciones de Misin Crtica de la Smart Grid de Iberdrola. Para

    ello, en base a los requisitos propuestos que se deben cumplir y las capacidades de

    control y gestin de las redes mviles 3G, se desarrollan una serie de adaptaciones y el

    diseo de cada una de ellas.

    Palabras clave: M2M, Smart Grid, redes mviles, aplicaciones de Misin Crtica,

    automatizacin, telecontrol, supervisin, adaptaciones, arquitectura, Iberdrola.

    1. Introduccin

    En la actualidad, la red de distribucin elctrica de media y baja tensin no

    dispone de elementos de TIC (Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin) para

    su control y supervisin. Los objetivos europeos de la poltica energtica [EUR01]

    (sostenibilidad, competitividad y seguridad de suministro) obligan a la implantacin de

    una red de distribucin ms flexible y dinmica que permita entre otras funciones una

    mayor integracin de la generacin distribuida y la demanda gestionada. Esta nueva red

    de distribucin se conoce como la Red Elctrica Inteligente (Smart Grid).

    En este contexto de Smart Grid, Iberdrola presenta el proyecto STAR (Sistemas

    de Telegestin y Automatizacin de la Red) como una solucin a la telegestin de los

    contadores y la automatizacin de la red de distribucin energtica. La telegestin

    consiste en la lectura y actuacin a distancia sobre los contadores residenciales que vino

    establecido como obligacin en el Real Decreto 1110/2007 [BOE01]. De acuerdo a la

    visin innovadora de Iberdrola, se ha decidido utilizar la tecnologa PLC PRIME

    [ITU01] para resolver las comunicaciones desde los contadores hasta los centros de

    transformacin. Adems, en los centros transformacin, se pueden agregar adems de la

  • IV

    telegestin, otros servicios como la automatizacin, la supervisin y el telecontrol de la

    red de media y baja tensin. Estos ltimos se consideran aplicaciones de Misin Crtica.

    Llegados a este punto, la problemtica que se plantea es analizar que redes de

    telecomunicaciones son las ms adecuadas para resolver las comunicaciones de cada

    uno de los centros de transformacin.

    Actualmente se usan diversas tecnologas para la comunicacin de datos desde los

    centros de transformacin hasta la red troncal de comunicaciones de Iberdrola. Sin

    embargo, estas tecnologas presentan una serie de inconvenientes. Se ha valorado la

    posibilidad de la red pblica mvil debido a que puede cubrir la mayora de centros.

    Respecto a las comunicaciones usando la red pblica mvil, hay que destacar su

    amplia cobertura, bajo coste y que permiten un rpido despliegue. Sin embargo, esta red

    no cumple con algunos requisitos de las aplicaciones de Misin Crtica: alta

    disponibilidad, la priorizacin del trfico y la gestin extremo a extremo.

    2. Definicin del proyecto

    Se ha establecido un servicio UMTS contratado donde se ha definido una

    arquitectura de comunicaciones basada en un router con dos tarjetas SIM M2M de

    diferentes operadores de telecomunicaciones, uno definido como principal y otro como

    secundario, y un nico mdulo radio. Esto es as debido a la necesidad de alta

    disponibilidad requerida por las aplicaciones de Misin Crtica.

  • V

    Figura 1: Arquitectura conexiones red troncal de Iberdrola con sus equipos terminales

    Sin embargo, las redes de los operadores mviles no cumplen ciertos requisitos de

    las aplicaciones de Misin Crtica. La principal razn se debe a la exposicin de las

    aplicaciones de Iberdrola al trfico de otros usuarios que est creciendo de forma

    exponencial con la aparicin de los smartphones.

    Por este motivo, el propsito principal del proyecto consiste en mejorar el

    rendimiento de las aplicaciones de Misin Crtica sobre la red mvil 3G actual mediante

    el desarrollo de adaptaciones que permitan cumplir con los requisitos que se analizarn

    teniendo en cuenta las capacidades de control y gestin de la red mvil. Sobre estas

    adaptaciones, se realizar el desarrollo y diseo de la arquitectura general.

    3. Descripcin del modelo

    Se han propuesto los requisitos de las aplicaciones de Misin Crtica de acuerdo a

    los siguientes usuarios que intervienen en la red:

    Sistema de gestin central de telecomunicaciones de la empresa elctrica (en

    adelante Centro de Gestin de Red o CGR).

  • VI

    Las redes mviles de los operadores.

    Los dispositivos terminales.

    Adems, se han hecho una clasificacin de acuerdo a tres planos:

    Usuario: se trata de la caracterizacin de las aplicaciones de Misin Crtica que

    incluyen los requisitos de productividad (disponibilidad, tiempo mximo de

    resolucin, etc), rendimiento (latencia mxima, mxima prdida de paquetes,

    etc), redundancia y criticidad.

    Gestin: acceso remoto a la informacin de la red y la supervisin de los

    distintos elementos de red que soportan los servicios.

    Control: implica toda la sealizacin y mecanismos para el acceso a recursos

    radio y el mantenimiento del canal comunicaciones.

    De acuerdo a los requisitos definidos, se busca plantear y desarrollar adaptaciones

    teniendo en cuenta las capacidades de las redes mviles actuales. Se han llevado a cabo

    desde dos planos distintos:

    Gestin de la red extremo a extremo: integrar la informacin y eventos de los

    dispositivos terminales que se accede desde el CGR y la informacin y eventos

    de las tarjetas SIM M2M que se suministran a travs de las plataformas M2M.

    Con esto se quiere cumplir con las siguientes funcionalidades:

    Recibir informacin de la red de acceso y ncleo de los operadores mviles.

    Recibir alarmas de la red de acceso y ncleo de los operadores mviles.

    Medir los SLA de servicios que facilitan los operadores mviles.

    La correlacin de la informacin recibida de los operadores mviles y los

    dispositivos para tener un mejor conocimiento del estado de la red de

    telecomunicaciones.

    Mejorar en la gestin de fallos descubriendo la ubicacin de los elementos

    responsables del fallo de manera rpida.

    Control: se divide en dos bloques importantes:

  • VII

    Gestin de la conectividad: se definen unas adaptaciones para aumentar la

    disponibilidad de los dispositivos.

    Gestin de la prioridad: mediante estas adaptaciones se pretende adaptar los

    mecanismos de priorizacin para aplicaciones que generan poco trfico

    espordico (aplicaciones de Misin Crtica). Adems de la posibilidad de

    garantizar un mnimo de capacidad en las redes mviles y la diferenciacin

    del trfico dentro de una misma tarjeta SIM M2M en los dispositivos.

    Despus se ha llevado a cabo la definicin de la arquitectura de cada una de las

    adaptaciones.

    Figura 2: Arquitectura adaptaciones de gestin y control

    4. Resultados

    En base a las necesidades de las aplicaciones de Misin Crtica (tiempo real y

    criticidad elevada), algunas adaptaciones han resultado viables y otras han dado

    resultados desfavorables de acuerdo a las capacidades actuales de las redes mviles 3G.

    Respecto a las adaptaciones de gestin extremo a extremo, el grado de

    cumplimiento es elevado mejorando la supervisin y gestin de la informacin. Por lo

  • VIII

    tanto, son viables los resultados que se obtienen siempre que el operador mvil facilite

    la ayuda que se le pide.

    Respecto a las adaptaciones de control, aquellas relacionadas con la gestin de la

    conectividad, s han dado resultados viables pero vuelve a ser imprescindible la

    implicacin de los operadores mviles para la total viabilidad de las adaptaciones. Sin

    embargo, las adaptaciones relacionadas con la prioridad no han sido viables debido a las

    restricciones del estndar 3GPP [3GPP01] adems de que los operadores mviles

    mantienen el trfico de las aplicaciones de Misin Crtica en la categora de Best

    Effort [3GPP02].

    5. Conclusiones

    Tras los resultados obtenidos por las adaptaciones, se demuestra que actualmente

    con las adaptaciones que se han planteado sobre las redes mviles 3G, no se llegan a

    solventar todos los requisitos de las aplicaciones de Misin Crtica.

    Las adaptaciones de gestin han dado buenos resultados pero se necesita la

    implicacin de los operadores mviles para conseguir un mayor grado de cumplimiento.

    La adaptacin de control que mejores resultados ha obtenido ha sido la que hace

    referencia a aadir trfico adicional diariamente mediante el protocolo ICMP. Con esta

    adaptacin, se ha comprobado que tanto la prdida de paquetes como el retardo de las

    aplicaciones de Misin Crtica se reducen.

    Los resultados y mejoras pueden abrir las puertas a nuevos servicios que los

    operadores de telecomunicaciones pueden facilitar a otros clientes potenciales no

    relacionados con la energa y que dispongan de un sistema de control distribuido.

    6. Referencias

    [EUR01]Poltica energtica europea,

    http://europa.eu/legislation_summaries/energy/european_energy_policy/index_es.htm

    [BOE01] Real Decreto 1110/2007, 2007.

    https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2007-16478

  • IX

    [ITU01] ITU-T G.9904, Narrowband orthogonal frequency division multiplexing power line communication transceivers for PRIME networks, http://www.itu.int/rec/T-

    REC-G.9904-201210-I/en

    [3GPP01] 25.304 y 25.301,

    http://www.3gpp.org/ftp/specs/archive/25_series/25.304/

    http://www.3gpp.org/ftp/specs/archive/25_series/25.301/

    [3GPP02] QoS concept and architecture, Release 11,

    http://www.3gpp.org/DynaReport/23107.htm

  • X

  • XI

    ADAPTATION OF M2M MOBILE NETWORK FOR MISSION

    CRITICAL APPLICATIONS OF SMART GRID.

    Author: Montero Gmez-Serranillos, Sara.

    Supervisor: Martn Daz de Cerio, Ignacio.

    Collaborating Entity: Iberdrola

    ABSTRACT

    This project is based on adapting the existing M2M mobile network to the needs

    of the Iberdrolas Smart Grid services. To achieve this, focusing on the proposed

    requirements that it must fulfil and the control and management capabilities of 3G

    mobile networks, specific adaptations and the design of each of them have been

    developed.

    Keywords: M2M, Smart Grid, Mobile networks, Mission Critical applications,

    automation, remote control, supervision, adaptations, architecture, Iberdrola.

    1. Introduction

    Currently, the electricity distribution network of medium and low voltage does not

    have the ICT (Information and Communication Technology) elements for their control

    and supervision. The European energy policy objectives [EUR01] (sustainability,

    competitiveness and security of supply) require the establishment of a more flexible and

    dynamic distribution network that allows, among other functions, a greater integration

    of distributed generation and demand management. This new distribution network is

    known as the Smart Grid.

    In a Smart Grid context, Iberdrola launched the STAR Project (Network Remote

    Management and Automation Systems) as a solution for Smart Metering of meters and

    automation of electricity distribution network. Smart Metering consists of reading and

    acting from the distance on the residential points of supply that came as an obligation

    established in the Spanish Royal Decree 1110/2007 [BOE01]. According to the

    innovative vision of Iberdrola, it has been decided to use the PRIME PLC technology

    [ITU01] to solve communications from the meters to the secondary substation.

    Therefore, apart from remote management, other services such as automation,

  • XII

    supervision and remote control of the medium and low voltage network can be added.

    Those are considered Mission Critical applications. At this point, the problem is to

    analyse which telecommunications networks are best suited to solve communications in

    each secondary substation.

    Currently, several technologies are used for data communications from secondary

    substation to the Iberdrola backbone network. However, these technologies have some

    drawbacks. The public network that better suits high dispersion at points interconnected

    for Smart Grid would be the public data mobile network.

    Public data mobile network would enable a quick deployment of these services at

    low cost providing a high coverage. However, this network presents some gaps to

    fulfilling Smart Grid requirements especially for those applications that are Mission

    Critical: high availability, traffic prioritization and end to end management.

    2. Project definition

    It has been established a hired UMTS service where it has been defined a

    communication architecture based on a router with dual M2M SIM cards from different

    telecom operators, one defined as primary and the other one as secondary, and one radio

    module. This is due to the need of high availability required for Mission Critical

    applications.

  • XIII

    Figura 3: Connections architecture from terminal devices to iberdrola backbone

    network

    However, the telecom operators networks do not fulfil with some Mission Critical

    applications requirements. The main reason is that there could be competition for

    resources issues and other problems which could compromise the Smart Grid

    applications such that they do not work as were expected.

    Therefore, the main purpose of the project is to improve the performance of the

    Mission Critical applications over the current 3G mobile networks by developing

    adaptations that could fulfil with the requirements that will be analysed taking into

    account the capabilities of management and control mobile networks. On these

    adaptations, development and design of the overall architecture is performed.

    3. Model description

    Requirements have been proposed for Mission Critical applications according to

    the following users involved in the network:

    Utility telecom management center (CGR).

  • XIV

    The mobile network operators.

    The terminal devices.

    In addition, there have been rated according to three levels:

    User: this is the characterization of Mission Critical applications that includes

    productivity requirements (availability, maximum resolution, etc.), performance

    (maximum latency, maximum packet loss, etc.), redundancy and criticality.

    Management: remote access to network information and supervision of the

    different network elements that support Smart Grid services.

    Control: involves all signaling and mechanisms for accessing to radio resources

    and maintaining communications channel.

    According to the defined requirements, the planning and development of

    adaptations taking into account the capabilities of existing mobile networks are

    analyzed. The adaptations have been carried out from two different levels:

    Managing the end to end network: this project will deliver an integrated

    management for the telecom operator and the utility networks in order to

    manage services in an end to end basis. The following functionalities will be

    provided:

    Retrieve information from the telecom access network and the core telecom

    network.

    Receive alarms from the telecom access network and the core telecom

    network.

    Measure service levels of the end to end service and of the services provided

    by telecom operators.

    Correlate the information received from operators and devices to obtain a

    better knowledge of the network state.

    Improve in fault management discovering the element of the network that is

    the responsible of a fault, and what the root cause is.

    Control: it is divided into two major sections:

  • XV

    Connectivity management: adaptations are defined to increase the

    availability of the devices.

    Priority management: consists on the adaptation of the prioritization

    mechanisms for applications that generate sporadic little data traffic (Mission

    Critical applications). Besides the possibility to guarantee a minimum

    capacity in mobile networks and traffic differentiation within a M2M SIM

    card in the device is analyzed.

    Then, it has been carried out the definition of the architecture of each of the

    adaptations.

    Figura 4: Architecture of management and control adaptations

    4. Results

    Based on the needs of the Mission Critical applications (real-time and high

    criticality), some adaptations have been viable and others have had unfavourable results

    according to the current capabilities of 3G mobile networks.

  • XVI

    Regarding the end to end management adaptations, the compliance is high

    improving the supervision and management of information. Therefore, the results are

    viable whenever the mobile operator provides the help that is required.

    Regarding the control adaptations, those related to connectivity management have

    produced feasible results but it is essential the mobile operators implication for the

    complete feasibility of them. However, the adaptations related to priority have not been

    viable due to the restrictions of the 3GPP standard [3GPP01] besides those mobile

    operators maintain the traffic of the Mission Critical applications into the category of

    "Best Effort" [3GPP02].

    5. Conclusions

    After the obtained results, it is shown that currently the adaptations that have been

    presented over 3G mobile networks, fail to solve all requirements for Mission Critical

    applications.

    Management adaptations have been successful results but the involvement of

    mobile operators is needed to achieve the highest level of compliance.

    The control adaptation that has obtained the most successful results has been

    referenced by adding additional traffic daily by the ICMP protocol. With this

    adaptation, it has been found that both packet loss and the delay of Mission Critical

    applications are reduced.

    The results and improvements will open the door to new services to be provided

    by telecom operators beyond the energy sector. Other potential clients not directly

    related to energy such as emergencies, hospitals, etc. may also use these new services.

    6. References

    [EUR01]Poltica energtica europea,

    http://europa.eu/legislation_summaries/energy/european_energy_policy/index_es.ht

    m

    [BOE01] Real Decreto 1110/2007, 2007,

    https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2007-16478

  • XVII

    [ITU01] ITU-T G.9904, Narrowband orthogonal frequency division multiplexing power line communication transceivers for PRIME networks,

    http://www.itu.int/rec/T-REC-G.9904-201210-I/en

    [3GPP01] 25.304 y 25.301,

    http://www.3gpp.org/ftp/specs/archive/25_series/25.304/

    ,http://www.3gpp.org/ftp/specs/archive/25_series/25.301/

    [3GPP02] QoS Concept and Architecture, Release 11,

    http://www.3gpp.org/DynaReport/23107.htm

  • XVIII

  • XIX

    GLOSARIO

    3GPP: Third-generation Partnership Program

    AMM: Advance Metering Management

    API: Application Programming Interface

    APN: Access Point Name

    CGR: Centro de gestin de la red de telecomunicaciones de Iberdrola

    CN: Core Network

    CT: Centro de Transformacin

    DMVPN: Dynamic Multipoint Virtual Private Networks

    GADIP: Gestin y Administracin de direccionamiento IP para recoger el inventario de

    datos de configuracin de equipos y trfico

    GGSN: Gateway GPRS Support Node

    GPRS: General Packet Radio Service

    GRE: Generic Routing Encapsulation

    GSM: Global System for Mobile

    HLR: Home Location Register

    ICC: Integrated Circuit Card

    ICMP: Internet Control Message Protocol

    ICT: Information and Communication Technology

    IMEI: International Mobile Equipment Identification

    IMSI: International Mobile Subscriber Identity

    IP: Internet Protocol

    KPI: Key Performance Indicators

    M2M: Machine to Machine

    MSC: Mobile Switching Center

    NHRP: Next Hop Resolution Protocol

  • XX

    OSS: Operational Support Systems

    PMS: Performance Measurement System.

    PS: Packet Scheduling

    QoS: Quality of service

    RAB: Radio-Access Bearer

    RAN: Radio-Access Network

    RIPv2: Routing Information Protocol versin 2

    RNC: Radio Network Controller.

    RNS: Radio Network Subsystem

    RRM: Radio Resource Management

    RTU: Unidad de Transmisin Remota

    SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition

    SGSN: Serving GPRS Support Node

    SIAC: Sistema Integrador de alarmas de comunicaciones para las alarmas de los

    equipos.

    SIM: Subscriber Identity Module

    SLA: Service Level Agreement

    SNMPc: SNMP castle rock. Sistema de Iberdrola para verificar la conectividad con el

    equipo remoto

    SNMPv3: Simple Network Management Protocol versin 3

    SSL: Secure Sockets Layer

    STAR: Sistemas de Telegestin y Automatizacin de la Red

    TIC: Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin

    UMTS: Universal Mobile Telecommunications System

    UTRAN: UMTS Terrestrial Radio-Access Network

    VLR: Visitor Location Register

    VPN: Virtual Private Network

  • XXI

    INDICE DEL PROYECTO

    1. Introduccin ............................................................................................................. 1

    1.1 Iberdrola en el mundo ........................................................................................ 1

    1.2 La necesidad de la Smart Grid ........................................................................... 1

    1.3 Proyecto STAR de Iberdrola .............................................................................. 2

    1.4 Aplicaciones de la Smart Grid ........................................................................... 6

    1.5 Uso de redes mviles para la Smart Grid .......................................................... 9

    1.5.1 Tecnologa UMTS .......................................................................................... 10

    1.5.2 Coexistencia tecnologas GPRS y UMTS ....................................................... 11

    1.5.3 Solucin comunicaciones mviles UMTS ...................................................... 11

    1.6 Planteamiento del problema ............................................................................. 13

    2. Estado de la cuestin .............................................................................................. 15

    2.1 Tipos de tecnologas para comunicaciones de datos en la Smart Grid ............ 15

    2.1.1 Fibra ptica .............................................................................................. 15

    2.1.2 ADSL ......................................................................................................... 16

    2.1.3 PLC ........................................................................................................... 16

    2.1.4 Comunicaciones mviles .......................................................................... 17

    2.2 Telecomunicaciones mviles de datos para la Smart Grid .............................. 19

    3. Alcance del proyecto ............................................................................................... 21

    3.1 Motivacin ....................................................................................................... 21

    3.2 Objetivos .......................................................................................................... 21

    3.3 Metodologa ..................................................................................................... 23

    3.4 Recursos a emplear .......................................................................................... 24

    4. Planificacin y estimacin econmica .................................................................. 27

    5. Definicin de requisitos.......................................................................................... 31

    5.1 Requisitos plano usuario .................................................................................. 31

    5.2 Requisitos bsicos operadores ......................................................................... 35

    5.3 Requisitos bsicos dispositivos ........................................................................ 35

    5.4 Requisitos plano gestin .................................................................................. 37

    5.5 Requisitos plano control .................................................................................. 46

    5.6 Tabla resumen requisitos plano gestin, control y usuario .............................. 50

  • XXII

    6. Definicin de adaptaciones .................................................................................... 53

    6.1 Plano de gestin ............................................................................................... 53

    6.2 Plano de control ............................................................................................... 57

    6.3 Tabla resumen adaptaciones plano gestin y control ...................................... 76

    7. Arquitectura ............................................................................................................ 81

    7.1 Plano de usuario ............................................................................................... 81

    7.2 Plano de gestin ............................................................................................... 86

    7.3 Plano de control ............................................................................................. 100

    8. Analisis de resultados ........................................................................................... 111

    9. Conclusiones ......................................................................................................... 115

    10. Bibliografia ........................................................................................................... 119

    ANEXO A: Campos tabla INV_EQUIPO ............................................................ 123

    ANEXO B: Cdigo MIB para generar traps ........................................................ 125

    ANEXO C: Manual prueba de 48 horas ............................................................... 129

  • XXIII

    ndice de Figuras FIGURA 1: ARQUITECTURA CONEXIONES RED TRONCAL DE IBERDROLA CON SUS EQUIPOS TERMINALES ..... V

    FIGURA 2: ARQUITECTURA ADAPTACIONES DE GESTIN Y CONTROL ........................................................ VII

    FIGURA 3: CONNECTIONS ARCHITECTURE FROM TERMINAL DEVICES TO IBERDROLA BACKBONE NETWORK

    ........................................................................................................................................................ XIII

    FIGURA 4: ARCHITECTURE OF MANAGEMENT AND CONTROL ADAPTATIONS ............................................. XV

    FIGURA 5: PASES DONDE IBERDROLA TIENE PRESENCIA ............................................................................... 1

    FIGURA 6. ESQUEMA GENERAL PROYECTO STAR ........................................................................................ 3

    FIGURA 7: TPICO SISTEMA DE DISTRIBUCIN DE BAJA TENSIN ................................................................... 4

    FIGURA 8: SISTEMA DISTRIBUCIN EN MEDIA TENSIN URBANA ................................................................... 5

    FIGURA 9: SERVICIOS DE LA SMART GRID ..................................................................................................... 6

    FIGURA 10: FUNCIONAMIENTO CORRECTO SUMINISTRO DE ENERGA. PARTE 1 ............................................. 7

    FIGURA 11: FALLO EN EL SUMINISTRO DE ENERGA. PARTE 2 ....................................................................... 7

    FIGURA 12: FALLO EN EL SUMINISTRO DE ENERGA. PARTE 3 ....................................................................... 8

    FIGURA 13: AISLAMIENTO FALLO DE LA RED. PARTE 4 ................................................................................. 8

    FIGURA 14: AISLAMIENTO FALLO DE LA RED. PARTE 5 ................................................................................. 8

    FIGURA 15: ARQUITECTURA RED UMTS [UPM01] ..................................................................................... 11

    FIGURA 16: SOLUCIN UMTS..................................................................................................................... 12

    FIGURA 17: CONEXIN ENTRE REDES TELEFNICAS MVILES, FIJAS Y DE DATOS [COMU12] .................... 18

    FIGURA 18: METODOLOGA DESARROLLO PROYECTO ................................................................................. 23

    FIGURA 19: DIAGRAMA DE GANTT .............................................................................................................. 27

    FIGURA 20: ARQUITECTURA SOLUCIN SERVICIOS SMART GRID CON CONECTIVIDAD MVIL DE DATOS .... 32

  • XXIV

    FIGURA 21: ALARMAS PLATAFORMAS M2M Y DISPOSITIVOS RECOGIDAS POR EL CGR .............................. 44

    FIGURA 22: ESTADOS REDES MVILES 3G ................................................................................................... 48

    FIGURA 23: ARQUITECTURA DE LA RED UTRAN [COMU12] .................................................................... 71

    FIGURA 24: ESQUEMA DESCRIPTIVO DE LA SOLUCIN DE REDES DE DATOS MVILES DE LOS OPERADORES 82

    FIGURA 25: DISTINCIN RED LAN (RED PRIVADA) Y RED WAN (RED PBLICA) ........................................ 83

    FIGURA 26: ELEMENTOS DE UN CT PARA LAS APLICACIONES DE MISIN CRTICA ...................................... 84

    FIGURA 27: ANTENA OMNIDIRECCIONAL INTERNA ...................................................................................... 84

    FIGURA 28: ANTENA OMNIDIRECCIONAL EXTERIOR .................................................................................... 84

    FIGURA 29: ANTENA DIRECCIONAL ............................................................................................................. 85

    FIGURA 30: DOBLE TARJETA SIM M2M EN LOS ROUTERS 3G ..................................................................... 86

    FIGURA 31: ARQUITECTURA GENERAL PLANO DE GESTIN ......................................................................... 87

    FIGURA 32:ARQUITECTURA GESTIN INFORMACIN DE LA PLANTA INSTALADA ........................................ 88

    FIGURA 33: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA RECOPILACIN DE LA INFORMACIN ............................. 89

    FIGURA 34: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LAS PLATAFORMAS M2M PARA RECOGER INFORMACIN DE

    LOS DISPOSITIVOS ............................................................................................................................... 91

    FIGURA 35: IMPLEMTACIN APIS EN LAS PLATAFORMAS M2M .................................................................. 92

    FIGURA 36: INTEGRACIN INFORMACIN PALTAFORMAS M2M Y GADIP .................................................. 94

    FIGURA 37: ARQUITECTURA GENERACIN ALARMAS .................................................................................. 95

    FIGURA 38: SISTEMAS DEL CGR PARA COMPROBAR DISPONIBILIDAD EQUIPOS........................................... 95

    FIGURA 39: ALARMAS QUE RECOGEN PLATAFORMAS M2M ........................................................................ 97

    FIGURA 40: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA INTEGRACIN DE ALARMAS .......................................... 98

    FIGURA 41: NUEVOS ELEMENTOS PARA LAS PLATAFORMAS M2M .............................................................. 99

  • XXV

    FIGURA 42: ARQUITECTURA GLOBAL PLANO DE CONTROL ........................................................................ 101

    FIGURA 43: ARQUITECTURA GESTIN CONECTIVIDAD .............................................................................. 102

    FIGURA 44: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA ADAPTACIN A.C.1.1 ................................................. 103

    FIGURA 45: CONDICIONES PARA EL ALGORITMO DE CAMBIO E OPERADOR ................................................ 103

    FIGURA 46: GESTIN DE ACCESO AL CANAL .............................................................................................. 104

    FIGURA 47: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA DETECCIN DE LA CONGESTIN .................................. 105

    FIGURA 48: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA IMPLEMENTACIN INFORMACIN PSM ....................... 106

    FIGURA 49: ARQUITECTURA PRIORIDAD ASIGNACIN RECURSOS RADIO ................................................... 107

    FIGURA 50: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL SOPORTE QOS Y LA GESTIN DE RECURSOS RADIO ...... 108

    FIGURA 51: ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL SOPORTE QOS ............................................................. 108

    FIGURA 52: PRIORIDAD EN LA ASIGNACIN DE RECURSOS RADIO POR PARTE DEL DISPOSITIVO ................ 110

    FIGURA 53: FUNCIONAMIENTO COMANDO QOS-PRE-CLASSIFY .................................................................. 110

  • XXVI

    ndice de Tablas

    TABLA 1: VALORES DE CADA TIPO DE LNEA DE DISTRIBUCIN ..................................................................... 5

    TABLA 2: RESUMEN COSTES MATERIAL....................................................................................................... 30

    TABLA 3: RESUMEN COSTES PERSONAL ...................................................................................................... 30

    TABLA 4: COSTES TOTALES ......................................................................................................................... 30

    TABLA 5: LATENCIA DE ACUERDO A LA TECNOLOGA MVIL ...................................................................... 33

    TABLA 6: NIVELES QUE REQUIEREN LAS APLICACIONES DE LA SMART GRID .............................................. 35

    TABLA 7: RESUMEN REQUISITOS ................................................................................................................. 51

    TABLA 8: PLANIFICACIN PRUEBA 48 HORAS DESHABILITANDO ESTADO URA .......................................... 62

    TABLA 9: DATOS GLOBALES OBTENIDOS EN LA PRUEBA DESACTIVACIN ESTADO URA ............................ 63

    TABLA 10: DATOS CAMBIO SIM EN SITUACIN DESACTIVACIN ESTADO URA.......................................... 63

    TABLA 11: PLANIFICACIN PRUEBAS AADIENDO TRFICO ........................................................................ 64

    TABLA 12: DATOS GLOBALES OBTENIDOS EN LA PRUEBA SITUACIN NORMAL SEMANA 1 .......................... 65

    TABLA 13: DATOS CAMBIO SIM EN SITUACIN NORMAL SEMANA 1 ........................................................... 65

    TABLA 14: DATOS PARTICULARES DE LOS OPERADORES REFERIDOS AL PORCENTAJE DE FALLOS Y AL

    RETARDO EN SITUACIN NORMAL SEMANA 1 ...................................................................................... 66

    TABLA 15: DATOS GLOBALES OBTENIDOS EN LA PRUEBA SITUACIN NORMAL SEMANA 2 .......................... 66

    TABLA 16: DATOS CAMBIO SIM EN SITUACIN NORMAL SEMANA 2 ........................................................... 67

    TABLA 17: DATOS PARTICULARES DE LOS OPERADORES REFERIDOS AL PORCENTAJE DE FALLOS Y AL

    RETARDO EN SITUACIN NORMAL SEMANA 2 ...................................................................................... 67

    TABLA 18: RESULTADOS PRUEBA AADIR TRFICO DURACIN 35 HORAS .................................................. 68

    TABLA 19:RESULTADOS PRUEBA AADIR TRFICO DURACIN MAYOR DE 48 HORAS ................................. 69

  • XXVII

    TABLA 20: RESUMEN ADAPTACIONES ......................................................................................................... 79

    TABLA 21: RESUMEN PARMETROS CAMBIO DE OPERADOR ...................................................................... 130

  • 1

    1. INTRODUCCIN

    1.1 Iberdrola en el mundo

    La empresa Iberdrola [IBD01] es lder en el sector de la energa. Se encuentra en

    al menos 40 pases a lo largo del mundo desarrollando su actividad en los negocios de:

    generacin, distribucin, energa renovable e ingeniera.

    Figura 5: Pases donde Iberdrola tiene presencia

    Destaca su presencia en numerosos proyectos relacionados con las TIC

    (Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin) debido a su fuerte inters por este

    sector y por los grandes avances en el mismo. Tal y como describe Miguel ngel

    Snchez Forni, director de Sistemas de Control y Telecomunicaciones de Iberdrola, en

    el artculo acerca de las TIC en el sector elctrico [COIT01], la gestin y optimizacin

    del activo de cualquier empresa elctrica debe estar sustentada por la necesidad de

    telecomunicaciones para obtener ciertos datos durante el proceso elctrico.

    1.2 La necesidad de la Smart Grid

    La poltica energtica [EUR01] est basada en tres principios: la competitividad

    en el mercado energtico, la sostenibilidad y la seguridad del suministro.

  • 2

    Respecto a la sostenibilidad para el 2020, Europa ha establecido que se debe disminuir

    un 20% la emisin de gases, disminuir un 20% el consumo energtico y aumentar un

    20% el uso de energa renovable [EUR02].

    Para conseguir lo fijado por la poltica energtica, se plantean las siguientes medidas:

    Alta integracin de la generacin distribuida, especialmente las energas

    renovables.

    Alta integracin del transporte elctrico.

    Mejorar la eficiencia haciendo un mejor uso de la energa (demanda activa y

    gestionada).

    Mejorar la calidad y seguridad del suministro.

    La Smart Grid se presenta como una necesidad para poder llevar a cabo estas

    medidas permitiendo la integracin de la gestin de la totalidad de los procesos del

    negocio elctrico de Iberdrola.

    Smart Grids are emerging as the next strategic challenge for the energy sector

    and as a key catalyst to achieve the vision of a low-carbon economy Ignacio S.Galn,

    Chairman and CEO, Iberdrola.

    1.3 Proyecto STAR de Iberdrola

    Iberdrola ha decidido desplegar una red de telecomunicaciones nica que sirva

    tanto para cumplir con las obligaciones del Real Decreto 1110/2007 como para dar

    inteligencia a su red de distribucin.

    Iberdrola presenta el proyecto STAR (Sistemas de Telegestin y Automatizacin

    de la Red) como una solucin a la telegestin de los contadores y la automatizacin de

    la red de distribucin energtica. La telegestin consiste en la lectura y actuacin a

    distancia sobre los contadores residenciales que vino establecido como obligacin en el

    Real Decreto 1110/2007 [BOE01]. De este modo se desarroll la plataforma AMM

    (Advance Metering Management). De acuerdo a la visin innovadora de Iberdrola, se

    decidi desarrollar al mismo tiempo los servicios de automatizacin, supervisin y

    telecontrol de la red de media y baja tensin. Estos servicios estn dentro del sistema

  • 3

    SCADA3 (Supervisory Control And Data Acquisition). Tanto el sistema SCADA como

    la plataforma AMM se engloban dentro de la Red Elctrica Inteligente (Smart Grid).

    Figura 6. Esquema General Proyecto STAR

    La puesta en funcionamiento de la Smart Grid requiere la instalacin de elementos

    de TIC ubicados en las instalaciones que componen dicha red elctrica.

    La energa procedente de las plantas de generacin se transporta por las lneas de

    muy alta tensin de Red Elctrica de Espaa (REE) hasta la subestacin primaria

    perteneciente a Iberdrola. En la subestacin primaria se transforma alta tensin en

    media tensin. Para entregar la energa desde la subestacin hasta los clientes finales

    (figura 7), se pasa por las subestaciones secundarias, concretamente conocidas como

    centros de transformacin (CT). En los CT se transforma media tensin en baja tensin.

    Estos centros pueden ser urbanos o rurales.

    3 Se encarga de recoger informacin en tiempo real de los CTs.

  • 4

    Figura 7: Tpico sistema de distribucin de baja tensin

    La topologa de la red de media tensin en entorno urbano (figura 8) presenta en

    el medio la subestacin primaria. De esta subestacin salen unas lneas en forma de

    anillo o se conecta con otras subestaciones primarias. Cada lnea est formada por 10

    CTs que abastecen a los usuarios finales. Un CT puede suministrar energa

    aproximadamente a un rea de 0.07 con 350 habitantes.

  • 5

    Figura 8: Sistema distribucin en media tensin urbana

    En la tabla 1 se incluye los valores tpicos de baja, media y alta tensin con los

    que trabaja Iberdrola.

    Lnea Voltaje

    Alta tensin 30kV, 45kV, 60kV, 132kV

    Media tensin 11kV, 13kV,15kV,20kV, 30kV

    Baja tensin 220V, 380V

    Tabla 1: Valores de cada tipo de lnea de distribucin

    En estos momentos el reto es comunicar todos los CT porque ya existe

    comunicacin con las subestaciones primarias. Las principales dificultades que plantean

    son su volumen (alrededor de 80.000) y sus diferentes ubicaciones.

  • 6

    Para poder comunicar todas estas instalaciones se hace uso de las distintas

    tecnologas (PLC, ADSL, fibra ptica, etc) en funcin de la ubicacin de la instalacin

    y la topologa de la red.

    1.4 Aplicaciones de la Smart Grid

    Iberdrola ha decidido realizar la implantacin de estos sistemas (telegestin,

    automatizacin, supervisin y telecontrol) al mismo tiempo ya que, si bien implica una

    importante inversin inicial, a la larga supondr el desarrollo de una misma red de

    comunicaciones ms eficiente que recoge sus distintas necesidades. La tecnologa PLC

    PRIME [ITU01] es la que ha permitido concentrar las comunicaciones requeridas por la

    telegestin a los CTs y as requerir una red nica de telecomunicaciones.

    Dentro del trfico generado por los sistemas desarrollados, cabe destacar la

    importancia de priorizar el trfico de automatizacin, telecontrol y supervisin debido a

    que se tratan de aplicaciones de Misin Crtica (figura 9). En los CTs se instalan

    elementos que permiten la implantacin de dichos sistemas.

    Figura 9: Servicios de la Smart Grid

    Se describen los servicios proporcionados por la Smart Grid:

    Telecontrol, monitorizacin y automatizacin

    Una avera en el suministro de energa tiene consecuencias negativas tanto para el

    cliente como para la empresa elctrica, en este caso Iberdrola. Por este motivo, el

  • 7

    telecontrol, la supervisin y la automatizacin son aplicaciones de Misin Crtica que

    demandan tiempo real y son crticos tanto en la comunicacin como en la solucin al

    problema.

    Sin estas aplicaciones de Misin Crtica, la deteccin del origen de la falta y

    reparacin de una avera en el suministro se llevara a cabo a partir de prueba y error.

    Esto quiere decir que los encargados deben desplazarse a cada uno de los CTs,

    mayoritariamente los subterrneos, que se encuentran afectados para comprobar

    mediante unas pruebas cual es el enlace de MT problemtico. Se debe entrar en todos

    los CTs hasta que se encuentre el origen del problema. Esto implica mucho tiempo hasta

    poder solucionar el problema y riesgo por tener que manipular instalaciones elctricas

    en servicio.

    A continuacin se explica con un ejemplo como se actuara de manera ms rpida

    gracias al telecontrol, monitorizacin y automatizacin.

    En el ejemplo, el CT presenta un correcto funcionamiento del suministro

    energtico (figura 10). Cuando se produce un fallo en un enlace que une dos CTs, se

    produce un corte del suministro de energa en tres CTs que abastecen a un nmero de

    clientes (figura 11).

    Figura 10: Funcionamiento correcto

    suministro de energa. Parte 1

    Figura 11: Fallo en el suministro de

    energa. Parte 2

    Se debe aplicar las medidas de control oportunas. Para ello se abre el interruptor

    perteneciente al primer CT (figura 12) y de esta manera los clientes de uno de los CTs

  • 8

    recuperan el suministro. A continuacin se debe abrir el interruptor perteneciente al

    segundo CT para aislar el problema (figura 13).

    Figura 12: Fallo en el suministro de

    energa. Parte 3

    Figura 13: Aislamiento fallo de la red.

    Parte 4

    Por ltimo, se cierra el interruptor perteneciente al cuarto CT para dar suministro

    a los dos CTs que se haban quedado aislados (figura 14).

    Figura 14: Aislamiento fallo de la red. Parte 5

    La informacin que se maneja es en tiempo real. Es crtica en cuanto al retraso y

    prdida de paquetes. Debe entenderse que este tipo de aplicaciones de Misin Crtica

    debe tener un trfico que tenga la primera prioridad en las polticas de calidad de

    servicio (QoS).

    Telegestin

    La telegestin vino dada por el Real Decreto 1110/2007 para poder llevar a cabo

    de manera remota las siguientes funcionalidades:

  • 9

    Conectar y desconectar la energa en las viviendas.

    Subir y bajar la potencia contratada.

    Programar tarifas.

    Telemedida.

    Esta aplicacin no demanda tiempo real. Por lo tanto, es un proceso no crtico en

    cuanto a la disponibilidad puntual en el extremo remoto. Una medida no efectuada

    correctamente la primera vez, se puede repetir todas las veces que sean necesarias

    posteriormente.

    Segn el Real Decreto, la telegestin debe alcanzar una implantacin del 100% de

    viviendas residenciales en el ao 2018.

    Aplicaciones futuras

    Se aadirn en un futuro nuevas aplicaciones que mejoren ciertos servicios de

    Iberdrola relacionados con la integracin de renovables, la demanda activa, la

    generacin distribuida, etc.

    Iberdrola presenta en ciertos CTs el servicio de telegestin (nivel bsico).

    Adems, un subconjunto de estos presentan las capacidades de control junto con

    monitorizacin y automatizacin en media tensin.

    De todos estos niveles, consideramos que son de Misin Crtica solo el nivel de

    automatizacin, telecontrol y supervisin.

    1.5 Uso de redes mviles para la Smart Grid

    El auge en los ltimos aos por la bsqueda de un tipo de tecnologa de

    comunicacin ms apropiada vino a estudiar la posibilidad de la red pblica mvil para

    satisfacer las necesidades de las aplicaciones de Misin Crtica.

    Este proyecto tiene el fin de que las redes mviles no solo den el apoyo a la

    telegestin, sino tambin a los elementos que estn en los CTs que transportan trfico de

  • 10

    aplicaciones de Misin Crtica: gestin y control de media tensin, alarmas, deteccin

    de fallos. Todo esto en tiempo real y con una criticidad elevada.

    1.5.1 Tecnologa UMTS

    La tecnologa 3G (Tercera Generacin) conocida como Sistema Universal de

    Telecomunicaciones Mviles (UMTS) [3GPP01] es el primer estndar mundial para la

    comunicacin desde dispositivos mviles que representa una evolucin respecto a los

    sistemas GSM. El nacimiento de UMTS se produjo en el seno de una nueva

    organizacin de estandarizacin, el 3GPP (Third Generation Partnership Project)

    [3GPP02] que agrupa a pases europeos y de otros continentes.

    UMTS cuenta con una nueva interfaz de radio y mayor ancho de banda, as como

    nuevas frecuencias. La misma frecuencia se usa en toda la red y diferentes usuarios son

    atendidos simultneamente, sin asignarles distintos slots de tiempos, sino usando

    diferentes cdigos.

    En la tecnologa UMTS las llamadas de voz y datos recorren el mismo camino en

    la red de acceso, pero se bifurcan en la red de conmutacin, donde hay una red para

    atender a las llamadas de voz, y otra para las llamadas de datos. Los elementos,

    lenguajes o protocolos que gestionan estas llamadas son diferentes.

    Las altas velocidades que se pueden conseguir con UMTS y sus evoluciones

    permiten abordar soluciones multimedia que acerquen a los terminales remotos

    aplicaciones con la calidad y rendimiento que hoy solamente se pueden alcanzar en

    costosas redes de grandes empresas.

  • 11

    Figura 15: Arquitectura red UMTS [UPM01]

    1.5.2 Coexistencia tecnologas GPRS y UMTS

    Los operadores permiten que los servicios de GPRS y UMTS coexistan,

    entendindose las dos tecnologas como complementarias.

    Por tanto, se garantiza que todos los servicios actualmente disponibles sobre

    GSM/GPRS son tambin accesibles desde la tecnologa UMTS de forma transparente y

    sin disminucin alguna de calidad, amplindose las dos carteras de servicios de forma

    idntica excepto en aquellos donde, por motivos puramente tecnolgicos, puedan ser

    ofrecidos mediante UMTS y no por GPRS.

    Hay que tener en cuenta que la coexistencia de las redes permitir una mayor

    disponibilidad del servicio.

    1.5.3 Solucin comunicaciones mviles UMTS

    Para la comunicacin de datos de estos servicios demandados se ha valorado que

    una posible solucin para las comunicaciones de la Smart Grid es la red pblica mvil

    debido a las ventajas que presenta frente a otras. Estas ventajas son el rpido despliegue,

    la alta cobertura y la reduccin de costes que supone. La tecnologa usada es 3G

    (UMTS).

  • 12

    Sin embargo, este tipo de red no est diseada para las aplicaciones de Misin

    Crtica requerida por el sistema de distribucin de energa de la Smart Grid. Tiene una

    serie de limitaciones: introduce la dependencia del operador mvil, los recursos son

    limitados y esta red no est diseada para transportar poco trfico espordico (trfico de

    las aplicaciones de Misin Crtica). Por todo esto, se busca las adaptaciones entre los

    requerimientos crticos de la Smart Grid y las capacidades actuales de la red de datos

    mviles dando lugar al diseo de una arquitectura que cubra estos requerimientos.

    Se ha establecido un servicio UMTS contratado donde se ha definido una

    arquitectura de comunicaciones basada en un router con dos tarjetas SIM M2M de

    diferentes operadores de telecomunicaciones, uno definido como principal y otro como

    secundario, y un nico mdulo radio. Esto es as debido a la necesidad de alta

    disponibilidad requerida por las aplicaciones de Misin Crtica. Adems, se minimizan

    situaciones en las que el router se queda incomunicado provocando el desplazamiento

    hasta el centro para analizar el motivo de la incomunicacin. De esta manera, se reducen

    los costes de mantenimiento.

    Figura 16: Solucin UMTS

    Los operadores mviles estn desarrollando plataformas genricas M2M

    orientadas a permitir al cliente la monitorizacin de su propia planta: monitorizacin de

    las tarjetas SIM M2M, deteccin de incidencias y realizacin de cambios de

  • 13

    configuracin. Esto permite a Iberdrola gestionar sus servicios de datos mviles

    directamente sobre las infraestructuras de cada operador.

    Despus de la realizacin de una serie de pruebas, se definir la arquitectura de

    telecomunicaciones para el transporte de los servicios de la Smart Grid. En este

    proyecto se va a centrar en como optimizar dicha red y las posibles soluciones para las

    especificaciones que exigen la alta prioridad de las aplicaciones de la Smart Grid con

    conectividad mvil de datos.

    1.6 Planteamiento del problema

    La red pblica mvil de datos est disponible en muchas aplicaciones dirigidas a

    los ciudadanos. Sin embargo, cuando las capacidades de estas redes son analizadas para

    el despliegue de la Smart Grid, se comprueba que aunque permitan generar grandes

    ahorros, no son adecuadas para los requisitos establecidos por las aplicaciones de

    Misin Crtica de los sistemas de distribucin de energa. La principal razn de este

    inconveniente es la exposicin de las aplicaciones de Misin Crtica de Iberdrola al

    trfico de otros usuarios que est creciendo de forma exponencial con la aparicin de los

    smartphones.

    Por otro lado, las redes de los operadores mviles no tienen en cuenta las

    necesidades especficas del trfico de Misin Crtica ni en la red de acceso ni en el

    ncleo de red. Las redes mviles slo dan prioridad a las conexiones de voz

    (conmutacin de circuitos). No tienen en cuenta que puede haber en sus redes

    aplicaciones con una criticidad alta que deberan tener una prioridad mayor que la voz.

    La red mvil actual no est diseada para soportar un trfico de pequeo tamao y

    una comunicacin crtica. Funcionalmente se ha desarrollado para soportar

    principalmente comunicaciones entre seres humanos y un alto trfico. Los mecanismos

    de priorizacin que presentan las redes mviles son adecuados para un uso tpico de

    descarga o tratamiento de voz.

    Este proyecto se centra en determinar el mejor camino que pueden seguir

    Iberdrola usando las redes mviles para la Smart Grid a fin de que los operadores

  • 14

    mviles puedan adaptar los servicios que ofrecen a los requerimientos demandados por

    las aplicaciones de Misin Crtica.

    Con las adaptaciones que se desarrollen ms adelante, se espera:

    Nuevos servicios de calidad que se adapten a las necesidades de las aplicaciones

    de Misin Crtica.

    Gestin de la red en cada momento para prever fallos.

    Asegurar un alto porcentaje (99.99%) de disponibilidad de los recursos radio

    para las aplicaciones de Misin Crtica en el momento en que sean necesarios.

    Alta prioridad frente a otro tipo de trfico.

    Asegurar los recursos radio en los Nodos B en situaciones de alta congestin.

    Se pretende demostrar que los operadores pblicos de redes mviles son capaces

    de dar el rendimiento que necesita el trfico de las aplicaciones de Misin Crtica.

    Iberdrola se presenta como una empresa pionera debido a sus planes de desarrollo

    de unas soluciones alternativas que puedan ser implementadas y as poder hacer factible

    mecanismos que no estn disponibles en la actualidad en las redes mviles.

  • 15

    2. ESTADO DE LA CUESTIN

    Con este apartado se analiza los distintos tipos de tecnologas para comunicar los

    datos en la Smart Grid y el grado de cumplimiento actual de la tecnologa mvil de

    datos para dar servicios de la Smart Grid.

    2.1 Tipos de tecnologas para comunicaciones de datos en la Smart Grid

    El objetivo del proyecto es dotar de comunicaciones a los CTs para lo cual se hace

    uso de distintas tecnologas. Estas tecnologas estn implementadas sobre la red propia

    de Iberdrola y sobre la red de operadores. La eleccin sobre que tecnologa utilizar en

    cada CT depende de muchos factores: diseo de la topologa de la red, distancia con

    otros CTs, el volumen de CTs (alrededor de 80.000), las ubicaciones diversas (centro de

    ciudades, instalaciones rurales, lugares de difcil acceso, etc), las funciones que llevan

    asociadas (telegestin, automatizacin, telecontrol y supervisin) y las limitaciones de

    las tecnologas disponibles. Iberdrola ha desarrollado una importante red propia de

    comunicaciones.

    A continuacin se exponen las distintas tecnologas para la comunicacin de datos

    implantado por Iberdrola y los problemas que presentan en comparacin con las

    comunicaciones mviles.

    2.1.1 Fibra ptica

    La fibra ptica permite la transmisin mediante pulsos de luz que representan los

    datos a transmitir. Se lleva a cabo por dos principios fsicos: refraccin4 y reflexin

    5.

    Las velocidades son superiores a las de cable convencional. La fibra ptica se utiliza

    ampliamente para comunicar subestaciones primarias ya que permite enviar gran

    cantidad de datos sin ser afectadas por interferencias electromagnticas.

    Las ventajas de la fibra ptica son: libres de interferencia electromagntica, alta

    fiabilidad junto con una larga vida operativa y son capaces de soportar grandes anchos

    de banda a altas velocidades de transmisin de datos. Las desventajas de la fibra ptica

    4 Cambio de direccin que presentan las ondas cuando pasan de un medio a otro.

    5 Cambio de direccin que presenta las ondas cuando inciden sobre una superficie reflejndose

  • 16

    son: necesidad de un alto grado de precisin cuando se conectan cables y los grandes

    costes que presenta su instalacin a diferencia de otras tecnologas.

    Iberdrola tiene su propia red de fibra ptica desplegada. Sin embargo, al tratarse

    de una empresa energtica no son viables las grandes inversiones que habra que hacer

    en comparacin con una operadora de telecomunicaciones que recibe compensacin a

    medio plazo.

    Los trabajos que implican llegar con fibra ptica a un CT dependen de los lugares

    de los mismos. Otro problema es que las canalizaciones de cables elctricos de Iberdrola

    pueden que no sean ptimos para fibra ptica debido a su ubicacin u otros problemas

    que puedan surgir.

    2.1.2 ADSL

    La lnea de abonado digital asimtrica (ADSL en ingls Asymetric Digital

    Subscriber Line) permite una conexin con acceso asimtrico y de alta velocidad a

    travs de par de cobre. Permite un acceso a Internet de banda ancha dando una

    velocidad superior a una conexin por modem en la transferencia de datos. El uso de

    cableado de par de cobre implica tener menos ancho de banda que otras tecnologas.

    Una desventaja importante es que la Calidad del Servicio depende de factores externos,

    como interferencias en el cable o distancias a la central, provocando fluctuaciones.

    Iberdrola obtiene la tecnologa ADSL mediante el operador de

    telecomunicaciones que lo proporciona. Esto implica una serie de desventajas como una

    inversin importante para adecuar las infraestructuras si el CT est fuera de la zona de

    edificios. Aunque haya una arqueta cerca, no sale rentable su implantacin debido a que

    es necesario abrir una canalizacin aunque sean pocos metros.

    2.1.3 PLC

    La comunicacin mediante cable elctrico (PLC en ingls Power Line

    Communication) consiste en utilizar las lneas de energa elctrica existentes para la

    transmisin y recepcin de seales de radio a alta velocidad. Se va a transportar la seal

    elctrica y la seal de telecomunicaciones sobre la misma lnea usando acoplamientos

  • 17

    y diferentes frecuencias. Esta tecnologa tiene una rpida y fcil implantacin

    requiriendo solamente la instalacin de los equipos de comunicaciones.

    La Banda ancha sobre lneas elctricas (BPL en ingls Broadband over Power

    Lines) es una conexin inalmbrica que usa medios guiados. BPL est basado en el uso

    de la tecnologa PLC mediante banda ancha a travs de lneas de energa ordinarias. Los

    sistemas de BPL usan la multiplicacin por divisin de frecuencias ortogonales

    permitiendo minimizar la interferencia con los servicios de radio. Iberdrola dispone de

    redes privadas de cable sobre las cuales se pueden inyectar las seales.

    Iberdrola hace uso de esta tecnologa con el fin de unir diferentes CTs situados a

    poca distancia entre ellos, para poder mandar la informacin de cada CT a un CT

    distinto que acta como concentrador. Este enviar toda la informacin recogida,

    mediante otras tecnologas consideradas ms ptimas, para comunicar con los dos CPDs

    de Iberdrola situados en Madrid y Bilbao (red troncal).

    Estas tecnologas no son viables para los casos en los que hay CT aislados porque

    depende de las especificaciones tcnicas que tenga PLC. Adems, presenta ciertas

    limitaciones: la red de distribucin elctrica no fue diseada con el fin de transmitir

    datos por lo que el rango de altas frecuencias pueden escaparse en forma de radiacin

    electromagntica.

    2.1.4 Comunicaciones mviles

    La Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT) define en el Reglamento de

    Radiocomunicaciones el servicio mvil como el servicio de radiocomunicaciones que se

    presta entre estaciones mviles y terrestres o entre estaciones mviles. El acceso es va

    radio a los abonados de telefona, de manera que puedan realizar y recibir llamadas

    dentro del rea de cobertura del sistema. Existen dos modalidades: la transmisin

    analgica y la transmisin digital. Tiene diversas bandas de frecuencia en UHF: 450,

    900, 1.800, 1.900 y 2.100 MHz. Las principales caractersticas son: gran capacidad de

    usuarios, utilizacin eficiente del espectro y amplia cobertura. [COMU12]

    La filosofa es utilizar estaciones base de pequea y media potencia y dar servicio

    a un rea ms limitada. La zona de cobertura a la que da servicio una estacin base se

  • 18

    conoce como clula. La gran ventaja de estos sistemas es que si las clulas estn

    suficientemente alejadas podrn reutilizar el mismo radiocanal debido a que la seal

    interferente se atena con la distancia.

    En general, una red de comunicaciones mviles presenta una estructura general

    que segn el tipo de generacin (2G, 3G o 4G) aparecen nuevos elementos. La

    estructura es:

    Estaciones mviles (MS): son los equipos que suministran el servicio a los

    usuarios, en el lugar, instante y formato adecuado. Cada estacin mvil puede

    actuar en modo emisor, receptor o en ambos nodos.

    Estaciones base (BTS): envan y reciben llamadas y otros servicios. Deben estar

    ubicadas cerca de los usuarios de telfonos mviles para permitir una buena

    calidad en la recepcin al ser el encargado de mantener el enlace radioelctrico.

    Estacin de control (BSC): realiza las funciones de gestin y mantenimiento del

    servicio.

    Centros de conmutacin (MSC): tiene como funcin interconectar usuarios de la

    red fija con la red mvil, o usuarios de la red mvil entre s. Al mismo tiempo

    mantienen las bases de datos para tratar las peticiones de llamada de los clientes.

    Figura 17: Conexin entre redes telefnicas mviles, fijas y de datos [COMU12]

  • 19

    Por la cobertura que ofrecen, las comunicaciones mviles son el medio ms

    ptimo para la transmisin de la informacin hacia los puntos de entrada de Iberdrola.

    Sin embargo, se han valorado una serie de deficiencias que nadie ha llegado a cubrir.

    Por lo tanto, el desarrollo de este proyecto tiene como objetivo encontrar mejoras para

    que las comunicaciones mviles sean un medio factible con respecto a las necesidades

    que presenta Iberdrola.

    El proyecto se centra en la tecnologa 3G (UMTS). La razn es porque la

    tecnologa 2G ha dejado de desplegarse en Iberdrola debido a que la tecnologa UMTS

    es ms avanzada y los operadores tienen un despliegue masivo en sus redes con estas

    tecnologas permitiendo ms capacidad que es lo demandado por Iberdrola.

    2.2 Telecomunicaciones mviles de datos para la Smart Grid

    Se analiza el estado de cumplimiento por parte de los operadores, a los

    requerimientos para la transmisin de datos de la Smart Grid, centrado principalmente

    en las aplicaciones de Misin Crtica. Las redes de telecomunicaciones referidas a datos

    mviles tienen que cumplir con los siguientes requisitos crticos de la Smart Grid:

    Redundancia: se hace diseando dos tarjetas SIM. La interconexin troncal con

    cada operador de telecomunicaciones ser tambin redundante a travs de dos

    ubicaciones distintas.

    Nivel de cumplimiento: alto. Se ha podido llevar a cabo este nivel de

    redundancia.

    APN (Access Point Name): especficas APN para las aplicaciones en la red

    mvil de datos.

    Nivel de cumplimiento: alto. La red 3G podra proporcionar esta funcionalidad.

    Autonoma de la batera de la Estacin Base: las aplicaciones de las redes

    inteligentes no pueden depender de una red de telecomunicaciones que no se ha

    diseado con la suficiente autonoma de la batera (por lo menos, 3 horas) por si

  • 20

    se produce una avera en la red elctrica y este fallo tambin podra afectar a la

    fuente de suministro de la Estaciones Base.

    Nivel de cumplimiento: medio. Para cumplir este requisito es necesario que los

    operadores de telecomunicaciones inviertan en las bateras.

    Cobertura: es importante saber cules son los planes que el operador de

    telecomunicaciones tiene con respecto al mantenimiento de la actual cobertura

    2G y el despliegue de la tecnologa 3G.

    Nivel de cumplimiento: alto. Los operadores han creado Single RAN que

    permite cambiar automticamente en una misma Estacin Base de tecnologa 2G

    a 3G o incluso usar ambas de forma simultnea.

    Gestin: se necesitar una solucin totalmente gestionada para control de

    calidad, supervisin de alarmas, inventario de servicio, informes de trfico,

    gestin de facturas, aprovisionamiento, etc.

    Nivel de cumplimiento: medio. Nuevas plataformas M2M mvil se estn

    desarrollando por parte de los operadores. Sin embargo, estas plataformas M2M

    prestan servicios bsicos.

    Seleccin de la red de acceso: se plantea que los dispositivos tengan la

    inteligencia para ser capaces de seleccionar entre dos redes distintas en funcin

    de la informacin especificada por el usuario del dispositivo mvil.

    Nivel de cumplimiento: bajo. Actualmente no existe ningn mecanismo.

    Debido a la falta de cumplimiento de estos requerimientos, existen carencias que

    nadie ha investigado. Este proyecto va hacer hincapi en estos niveles de cumplimento

    adems de otros nuevos propuestos para poder usar este tipo de comunicaciones

    mviles en las aplicaciones de Misin Crtica demandados por Iberdrola.

  • 21

    3. ALCANCE DEL PROYECTO

    3.1 Motivacin

    El mundo crece hacia el desarrollo de nuevas tecnologas que incentivan la

    conciencia social respecto a la proteccin del medio ambiente. Actualmente se habla de

    muchas nuevas tecnologas que empiezan por Smart.

    El principal motivo por el que se ha desarrollado este proyecto es porque la

    implementacin de la Smart Grid tiene el propsito de aumentar los beneficios

    medioambientales mediante la gestin de la demanda de energa elctrica as como

    mejorar la calidad del suministro y aumentar la eficiencia de las operaciones. La

    demanda de este tipo de tecnologa aumenta y su desarrollo permitir aumentar la

    inteligencia de estas redes que se estn desarrollando. Un factor a tener en cuenta es que

    en la actualidad el ahorro energtico es algo necesario tanto para las empresas como

    para el usuario final en su casa.

    Este proyecto va muy asociado a los objetivos principales de la poltica energtica

    europea que ya se han comentado.

    Este proyecto se centrar en la comunicacin de redes de datos mviles. Se

    estudiar la viabilidad mediante la definicin de nuevas adaptaciones tanto en la red

    privada de Iberdrola como en la red pblica del operador mvil para conseguir sus

    objetivos y poder conseguir muchas ventajas: la eficiencia de la energa, bajar el

    consumo en los hogares, mejor control, rpida intervencin en caso de fallo, etc.

    3.2 Objetivos

    El objetivo principal es la evolucin de las capacidades de control y la gestin

    M2M de las redes mviles hacia requisitos especficos de las aplicaciones de Misin

    Crtica de la Smart Grid.

    Para lograr este objetivo primordial, este proyecto se va a centrar en los siguientes

    objetivos secundarios:

  • 22

    Proponer los requisitos de telecomunicaciones demandados por las aplicaciones

    de Misin Crtica de la Smart Grid que se quieren aplicar sobre redes mviles

    3G.

    En base a las capacidades de las redes mviles 3G, se definen las adaptaciones

    necesarias para complementar las capacidades actuales de las redes de los

    operadores de forma que puedan cubrir los requisitos planteados. Conseguir

    minimizar la falta de adecuacin de las aplicaciones de Misin Crtica en las

    redes mviles debido a que estas redes estn diseadas para satisfacer otras

    necesidades. Estas adaptaciones deben ser unas mejoras innovadoras. Pueden ser

    recogidas en dos categoras:

    Gestin: optimizar el uso de las plataformas M2M de los operadores en la

    actualidad, el centro de gestin de red de Iberdrola y los dispositivos

    terminales para obtener informacin valiosa en la gestin. Esto se realiza

    mediante:

    Funciones no explotadas.

    Integrar informacin y alarmas de las distintas fuentes.

    Control: se propondr una mejora en la conectividad mediante un algoritmo

    que tenga en cuenta las capacidades de las redes mviles. Este algoritmo se

    incorpora en los dispositivos. Adems se tendr en cuenta otras mejoras

    como la priorizacin.

    Se pretende que las adaptaciones mejoren el rendimiento de las aplicaciones de

    Misin Crtica de dos maneras:

    Cambiando parmetros de la red mvil de forma permanente.

    Accediendo dinmicamente desde los equipos terminales a las capacidades

    de las redes mviles.

    Diseo de la arquitectura de cada adaptacin innovadora en las redes mviles.

    Los objetivos secundarios se relacionan entre si y se derivan, en mayor o menor

    medida, del principal.

  • 23

    3.3 Metodologa

    Este proyecto se centra en la bsqueda de adaptaciones en la red mvil existente

    para cubrir los requisitos de la Smart Grid. La metodologa que se ha seguido es la

    siguiente:

    Figura 18: Metodologa desarrollo proyecto

    La primera etapa de este proyecto consiste en proponer y clasificar los requisitos

    propuestos que demandan las aplicaciones de Misin Crtica de la Smart Grid de

    Iberdrola.

    Finalizado esta etapa, se analizan las capacidades que tienen las actuales redes

    mviles centrndonos en la parte de datos 3G.

    Posteriormente se procede a juntar ambos para desarrollar las mejores

    adaptaciones que puedan ofrecer un punto de encuentro entre los requisitos y las

    capacidades de las redes mviles.

    La ltima parte consiste en disear estas adaptaciones que resulten viables en

    ambas arquitecturas (Iberdrola y operadores de redes mviles contratados).

    Este proceso es cclico a lo largo de todo el proyecto porque si una de las

    adaptaciones no se puede llevar a cabo entonces se vuelve a realizar todos estos pasos

    para plantear una nueva adaptacin en base a la que no se ha podido resolver.

  • 24

    3.4 Recursos a emplear

    En este apartado se va a describir cada uno de los recursos y herramientas que se

    emplean en el desarrollo del proyecto. Adicionalmente se llevar a cabo una explicacin

    de los mismos.

    Las herramientas que se van a emplear para el desarrollo de este proyecto son:

    Centro de Gestin de Red (CGR): Es el sistema de supervisin privado de la red

    de Iberdrola. Est formado por unas plataformas las cuales cada una tiene una

    funcin:

    Sistema SNMPc (SNMP castle rock) para verificar la conectividad con el

    equipo remoto.

    Gestin y Administracin de direccionamiento IP (GADIP) para recoger el

    inventario de datos de configuracin de equipos y trfico.

    Sistema Integrador de alarmas de comunicaciones (SIAC) para las alarmas

    de los equipos.

    Plataformas M2M de dos operadores mviles. Cada operador facilita una

    plataforma con interfaces distintas pero funcionalidad parecida.

    APIs de las plataformas para conseguir informacin personalizada. Estas APIs

    proporcionan la integracin de las funcionalidades del producto en los sistemas

    del cliente.

    Red privada de telecomunicaciones de Iberdrola.

    Aplicaciones de Misin Crtica. Son los servicios de telecontrol, automatizacin

    y supervisin de la Smart Grid necesarios en tiempo real.

    Tarjetas inteligentes llamadas SIM M2M.

    Routers capaces de admitir dos tarjetas SIM M2M aunque con un solo mdulo

    radio.

    Herramientas para la monitorizacin de la red:

    Zabbix.

    ExPing.

  • 25

    Red mvil de datos de dos operadores:

    Red acceso.

    Ncleo de red.

    OSS.

    Por parte del estudio de las adaptaciones de las redes mviles, se necesitan los

    recursos que aportan los operadores mviles para conocer su infraestructura y

    poder aplicarlo a las nuevas adaptaciones.

  • 26

  • 27

    4. PLANIFICACIN Y ESTIMACIN ECONMICA

    La planificacin del desarrollo del proyecto viene definida en el diagrama de

    Gantt. El proyecto comenz el da 3 de febrero y finaliza el da 26 de mayo con la

    entrega de toda la documentacin del mismo.

    Para la supervisin el proyecto se ha establecido un coordinador en la Universidad

    Pontificia de Comillas (ICAI) y un tutor en la empresa Iberdrola donde se lleva a cabo

    el desarrollo del proyecto.

    Figura 19: Diagrama de Gantt

    Despus de establecer el coste temporal del proyecto, se estima el coste

    econmico del mismo desde el punto de vista de Iberdrola. No se valora el coste de los

    elementos que pertenecen a la red de los operadores mviles porque es desconocido.

    Se lleva a cabo una divisin en coste de hardware, software, cursos formacin y

    personal.

    Coste hardware

    Para la elaboracin del proyecto se ha necesitado un PC de mesa y cuatro routers

    3G para comprobar la viabilidad de unas pruebas que deben cumplir los operadores

    mviles.

  • 28

    Estos dispositivos no forman parte del producto final puesto que no son los

    dispositivos que se van a entregar al cliente final. Solo se necesitan para comprobar la

    viabilidad de ciertas adaptaciones del proyecto.

    Coste Software

    Se usan sistemas internos de Iberdrola que ya han sido desarrollados y servicios

    de los operadores mviles por lo que el coste es 0 Euros. Adems, los softwares para la

    comprobacin de unas pruebas realizadas son open source y por lo tanto su coste es de

    0 Euros.

    Para la realizacin de la memoria y la posterior presentacin se va a emplear el

    paquete Office que viene ya con el PC de mesa.

    Hay que tener en cuenta que existen unos costes indirectos del puesto de trabajo,

    el software est incluido en ellos, que ascienden a 1.000 Euros/mes. Por lo tanto el coste

    total es de 1.000Euros x 4 meses= 4.000 Euros.

    Coste cursos formacin

    Tambin fueron necesarios varios cursos acerca de la introduccin de las

    plataformas M2M y las APIs de los operadores mviles para su estudio y posterior uso

    y desarrollo. Tambin se requiri un curso interno en Iberdrola acerca del Centro de

    Gestin de Red y sus diferentes sistemas.

    El coste total de los cursos de formacin asciende a un valor de 3.500 Euros.

    Coste personal

    Como en la planificacin se muestra, el proyecto tiene una duracin de 4 meses de

    los cuales se ha trabajado 3 das a la semana y 6 horas al da. Hay que aadir un trabajo

    extra en casa de redaccin de memoria de 2 horas a la semana. Esto da un trabajo

    semanal total de 20 horas que es lo establecido para la realizacin del trabajo fin de

    grado. El total de horas del proyecto es de aproximadamente 4 meses x 4 semanas x 20

    horas= 320 horas.

  • 29

    Segn la distintas adaptaciones, se ha llevado a cabo diferentes roles los cuales

    tienen distintos precios.

    Se han realizado diferentes tareas con distintos perfiles:

    Se considera la categora de analista, cuyo salario es de 40 Euros/ hora, para

    poder llevar a cabo lo siguiente:

    Se ha tardado 15 das en llevar a cabo la recogida de los requisitos de las

    aplicaciones de Misin Crtica sobre las redes mviles. Por lo tanto el coste

    es de 40 Euros x 15 das x 6 horas = 3.600 Euros.

    Se ha tardado 40 das en el desarrollo de las adaptaciones. Por lo tanto el

    coste es de 40 Euros x 40 das x 6 horas = 9.600 Euros.

    Se ha tardado 25 das en el diseo de la arquitectura de cada adaptacin. Por

    lo tanto el coste es de 40 Euros x 25 das x 6 horas = 6.000 Euros.

    Ejecucin de las pruebas de laboratorio. Han sido un total de 3 pruebas:

    Prueba 1: prueba de 48 horas con comportamiento normal establecido

    por Iberdrola. El coste es de 40 Euros x 6 das x 6 horas = 1.440

    Euros.

    Prueba 2: prueba de 48 horas cuando se deshabilita el estado URA. El

    coste es de 40 Euros x 3 das x 6 horas = 720 Euros.

    Prueba 3: prueba aadiendo trfico adicional diariamente. El coste es

    de 40 Euros x 3 das x 6 horas = 720 Euros.

    Desarrollo orientativo del sistema para la recogida del inventario en el

    sistema GADIP. El coste es de 40 Euros x 5 das x 6 horas = 1.200 Euros.

    Se considera la categora de programador, cuyo salario es de 35 Euros/hora, para

    poder llevar a cabo lo siguiente:

    Desarrollo del cdigo MIB de los traps. Se ha tard