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Calidad Redes de Telecomunicaciones cap 4-5-6

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últimos capítulos del curso, en que se presenta algunos conceptos de ISO9000, RCM y aplicaciones de análisis.

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Calidad Redes de Telecomunicaciones cap 4-5-6

  1. 1. Curso Optativo CALIDAD de REDES DE TELECOMUNICACIONES EIE 419 famapablaza@hotmail.com Francisco Apablaza M. 2013
  2. 2. Programa 4.- Estructura de las redes de telecomunicaciones  Diagrama estructural de las redes  Redes de Acceso; Redes de Servicio; Redes de Transporte y Sistemas de Infraestructura  Estructuras de datos operacionales  Organización operacional 2
  3. 3. A modo de resumen de algunos aspectos ya tratados. La estructura de datos está estrechamente relacionada con la estructura organizacional. Es importante capacitar a los responsables del mantenimiento de completar adecuadamente los ticket de fallas. 3
  4. 4. Estructura de redes Servicios del Cliente Redes de Acceso Redes de Servicios Redes de Transporte Infraestructura,Energía y Clima BASES DE DATOS
  5. 5. Las redes se segmentan por: especialidad responsabilidad centros de costos Desde el punto de vista de mejoras a la calidad se requieren datos fidedignos, para el análisis de comportamiento (performance). 5
  6. 6. Redes de Acceso Considera los medios de transmisión entre los POP del operador y el usuario: - cables de cobre, coaxial, fibra óptica - radio punto a punto o multipunto - ADSL, PON - radio móvil - satelital - CPE (equipo de cliente) 6
  7. 7. Redes de Servicio Constituida por los nodos de concentración o conmutación de los servicios: - Router MPLS - Router IP - Centrales telefónicas - VoIP gateway - ISP servers 7
  8. 8. Redes de Transporte Provee las interconexiones de alta capacidad entre nodos y POP: - fibra óptica - WDM - SDH - Radio 8
  9. 9. Sistemas de infraestructura Son la base estructural para todas las redes: sistemas de poder: grupos generadores, rectificadores, bancos de baterías. - sistemas de aire acondicionado - obras civiles 9
  10. 10. Sistemas informáticos La redes y sistemas computacionales y software propios de la operación interna de un operador. Bases de datos y data center operando bajo estándares de alta confiabilidad. Estructuras de datos diseñadas con clara orientación a las necesidades de análisis posteriores. 10
  11. 11. Confiabilidad del software El software tiene un comportamiento algo diferente al hardware. Muestra otras fase que no lo hacen asimilable a la curva de la bañera. 11
  12. 12. Rendimiento Hay situaciones en que el análisis de confiabilidad-disponibilidad no es suficiente, pues hay condiciones de operatividad intermedia entre disponible e indisponible. A ese estado funcional, pero con alguna degradación se le ha llamado “performabilidad”. 12
  13. 13. Rendimiento “Performability” se presenta como una medida que responde a la pregunta de “cuán bueno" puede ser un sistema de alta disponibilidad y cómo se comporta ante la presencia de fallas, y cómo influyen en su funcionalidad en términos de rendimiento. 13
  14. 14. Rendimiento Confiabilidad • Frecuencia de fallas • Configuración sistema • Diseño ingeniería Disponibilidad • Uptime Eficiencia Mantenibilidad • Recursos,instrumentos • Retardos de traslados • Repuestos • Logística • Operatibilidad • Capacitación • Turnos • NMS - OSS • Pérdidas tráfico • SLA • Fidelidad 14
  15. 15. Estructura de datos Fecha inicio: a-d-h Fecha término: a-d-h Técnica: MPLS, WDM, Radio, Cu,FO, etc. POP Grupo responsable Síntoma estimado Diagnóstico Reparación 15
  16. 16. Estructura de datos  Se debe propiciar datos validados, de identificación de tecnologías específicas.  Incluir subgrupos de marcas o generaciones de equipos.  Tipificar las principales fallas, para los análisis causa-efecto  Disponer de datos del parque instalado. 16
  17. 17. Registros Estadísticos Es necesaria una buena definición de los campos de registro para las bases de datos:  Registro de Tickets de Servicios  Registros de Tickets de Redes 17
  18. 18. Registros Estadísticos Ej de campos de un Ticket Nº Ticket de Red (asoc) Nº Ticket de Servicio Fecha y Hr Creación Ticket Código de Servicio Circuito Específico Tipo de Servicio 1 SubTipo de Servicio Sigla Cliente Extremo Origen Reclamo Lugar A Dirección Extremo A Lugar B Dirección Extremo B Tipo Problema Glosa Problema Causa Responsabilidad de Falla Solución Duración Real Duración Percibida cliente Segmento Comercial Sub Segmento Com. Grupo Atenc. de Reclamo Es imprescindible Capacitación de Call Center 18
  19. 19. Registros Estadísticos Para dar cumplimiento a la calidad y actuar en pos de la mejora continua, es requisito un buen registro estadístico del comportamiento de los servicios y las redes.  Registros de alarmas de los OSS, y  Workflow de Reclamos (Serv y Redes) Fluye por la organización 19
  20. 20. Organización Ejemplo: Muestra pocos recursos a àrea técnica 20
  21. 21. Organización Ejemplo: 21
  22. 22. Organización Dentro de la rama de gestión técnica, debe estar la responsabilidad de Ingeniería y Operación de redes. Tres grupos que deben existir, en los que reside la gestión de calidad: - NOC - Gestión de datos - Calidad 22
  23. 23. Cualquier organización será buena, en la medida que se eficiente la orientación a la Calidad. Para lograr buenos índices de (M)TTR, los responsables de OAM (Operación, Administración y Mantención) deben establecer los planes de mantenimiento, las cantidades de repuestos y su distribución, la capacitación del personal, etc. 23
  24. 24. Toda la organización en pos de la Calidad de Servicio. 24
  25. 25. QoS Complejas relaciones 25
  26. 26. Conclusión El éxito para asegurar calidad, debe residir en toda la organización. Dependiendo de las tecnologías que se operen se vincula la organización. La información y los datos son fundamentales para los análisis. 26
  27. 27. Programa 5.- Conceptos de calidad de redes Telecomunicaciones - Requisitos Norma ISO 9000 - Percepción de la Calidad: técnica y operacional - Compromisos de SLA y OLA - Confiabilidad y Disponibilidad - Casos de Análisis 27
  28. 28. QoS Un Sistema de Gestión de la Calidad es una serie de actividades coordinadas que se llevan a cabo sobre un conjunto de elementos (Recursos, Procedimientos, Documentos, Estructura organizacional y Estrategias) para lograr la calidad de los productos o servicios que se ofrecen al cliente, es decir, planear, controlar y mejorar aquellos elementos de una organización que influyen en satisfacción del cliente y en el logro de los resultados deseados por la organización. ISO 9000 - Quality management
  29. 29. La CALIDAD también está inserta en un PROCESO QoS y SLA 29
  30. 30. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 Proporcionar elementos para que una organización pueda lograr la calidad del producto o servicio, a la vez que mantenerla en el tiempo, de manera que las necesidades del cliente sean satisfechas permanentemente, permitiéndole a la empresa reducir costos de calidad, aumentar la productividad, y destacarse o sobresalir frente a la competencia. http://www.iso.org/iso/iso_9000_essentials 30
  31. 31. OBJETIVO de la certificación ISO 9000  Proporcionar a los clientes o usuarios la seguridad de que el producto o los servicios tienen la calidad deseada, concertada, pactada o contratada.  Proporcionar a la dirección de la empresa la seguridad de que se obtiene la calidad deseada.  Establecer las directrices, mediante las cuales la organización, puede seleccionar y utilizar las normas. 31
  32. 32. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 ISO 9000 es un conjunto de normas sobre calidad y gestión continua de calidad, establecidas por la Organización Internacional de Normalización (ISO). Se pueden aplicar en cualquier tipo de organización o actividad orientada a la producción de bienes o servicios. Las normas recogen tanto el contenido mínimo como las guías y herramientas específicas de implantación, como los métodos de auditoría. El ISO 9000 especifica la manera en que una organización, opera sus estándares de calidad, tiempos de entrega y niveles de servicio. Existen más de 20 elementos en los estándares de este ISO que se relacionan con la manera en que los sistemas operan. 32
  33. 33. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 Su implantación, aunque supone un duro trabajo, ofrece numerosas ventajas para las empresas, entre las que se cuentan con: Estandarizar las actividades del personal que trabaja dentro de la organización por medio de la documentación Incrementar la satisfacción del cliente Medir y monitorizar el desempeño de los procesos Disminuir re-procesos Incrementar la eficacia y/o eficiencia de la organización en el logro de sus objetivos Mejorar continuamente en los procesos, productos, eficacia, etc. Reducir las incidencias de producción o prestación de servicios 33
  34. 34. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 La dirección de la empresa debe definir por escrito la política de la calidad, y debe proveer los medios y recursos necesarios para que ésta se lleve a cabo. Debe tomar decisión de certificación
  35. 35. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 DIRECCION DE LA EMPRESA Revisar Sistema de la Calidad Definir Responsabilidades Designar Representante Proveer Recursos
  36. 36. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 Los elementos de un sistema de la calidad deben estar documentados por escrito.
  37. 37. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 Idea Diseño del Producto a Producción Verificación y Validación Construcción de Prototipo
  38. 38. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 Retirar de circulación Documentación obsoleta Crear la Documentación Distribuir la Documentación Modificar la Documentación
  39. 39. OBJETIVO de la certificación ISO 9000 Técnicas Estadísticas Inspección y Ensayos Control del Proceso Control de la Documentación SISTEMA DE LA CALIDAD Política de la Calidad Diseño y Desarrollo Auditorías de la calidad Capacitación
  40. 40. Percepción de la Calidad: técnica y operacional La visión de proveedor v/s la del cliente Encuestas de satisfacción 40
  41. 41. Percepción de la Calidad: técnica y operacional La palabra calidad tiene múltiples significados. Es un conjunto de propiedades inherentes a un objeto que le confieren capacidad para satisfacer necesidades implícitas o explícitas. La calidad de un producto o servicio es la percepción que el cliente tiene del mismo, es una fijación mental del consumidor que asume conformidad con dicho producto o servicio y la capacidad del mismo para satisfacer sus necesidades. 41
  42. 42. Percepción de la Calidad: técnica y operacional Calidad técnica: p.ej. tasa de errores, niveles de atenuación, niveles de ruido,… son siempre medidas OBJETIVAS. Calidad operacional: p.ej. demora de instalación, tiempo de reposición. 42
  43. 43. Compromisos de SLA y OLA SLA (service-level agreement ) ó acuerdo de nivel de servicio: es un contrato entre proveedor de servicio y cliente, no necesariamente cuando hay una relación comercial, sino también internamente entre grupos organizacionales, en cuyo caso se denomina OLA (Operational Level Agreement ). 43
  44. 44. Compromisos de SLA y OLA Es necesario una buena definición de los términos contractuales. Para cumplir los SLA deben haber buenos procedimientos., según eTOM e ITIL. 44
  45. 45. Casos de Análisis recordar los conceptos (cap3) 45
  46. 46. Confiabilidad y Disponibilidad Función Disponibilidad y Confiabilidad R(X) F(X) Prob. corte 1,20000 1,00000 0,80000 0,60000 0,40000 0,20000 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,00000 Longitud 46
  47. 47. Confiabilidad y Disponibilidad Estados de un Sistema Diagrama de Estados m1 En Operación _ 1/r _ Ciclo medio T MTBF m2 m3 _ 1/m En falla r1 T1 r3 r2 T2 _ T3 _ Frecuencia media de falla : f = 1/T Se definen los siguientes parámetros típicos: _ _ MTTF = m MTTR = r MTBF = MTTF + MTTR
  48. 48. Confiabilidad y Disponibilidad Estados de un Sistema Dados los estados “en operación” y “en falla”: se define la Disponibilidad (Availability) e Indisponibilidad (Outage ó Unavailability), que corresponde a: A + U = 1 donde, _ _ _ _ _ A = m / T = m/(m + r) = _ _ _ _ _ U = r / T = r / (m + r)= MTTF / (MTTF +MTTR) MTTR / (MTTF +MTTR) dado que MTTR << MTTF Suele usarse indistintamente, MTTF = MTBF
  49. 49. Confiabilidad y Disponibilidad El MTTR depende de la organización, los RRHH, la gestión de repuestos, la distancia, la accesibilidad,… 24,00 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 PROMEDIO 2004-2006 2007 RED SATELITAL XDSL MMOO PODER FO_TRONCAL FO_EQUIPOS FO_URBANA COBRE TDM WILL CX_LOCAL TF_IP MPLS 2008 IP HORAS GRAFICA MTTR
  50. 50. Confiabilidad y Disponibilidad Estados de un Sistema Los sistemas o redes son una combinación de múltiples componentes y topologías serie - paralelo, por lo que existen consideraciones de dependencia e independencia estadística de los eventos de fallas, para determinar la probabilidad condicionada de la confiabilidad. Atención con la interpretación de las cifras de confiabilidad: se suele asociar probabilidades a tiempos de ocurrencia la probabilidad no está indicando distribución valores medios ocultan dispersiones veamos algunos datos
  51. 51. Confiabilidad y Disponibilidad Estados de un Sistema Disponibilidades de 99% ó 99,9% implican un MTTF de 100 o 1.000 veces el MTTR. MTTF no puede garantizar intervalo libre de falla, sólo indica la posibilidad de que algo pueda suceder bajo una situación controlada, siempre quedarán excepciones exógenas, además del cumplimiento de las condiciones de mantenimiento. Como ejemplo, 2 fallas en un año de 4 hrs. c/u, da A = 99,9% Otro caso, de 1 falla semanal de 10 min., también da A = 99,9%
  52. 52. Confiabilidad y Disponibilidad Aplicación a Sistemas ¡ atención con la interpretación de las cifras ! Hay cierta subjetividad de las expectativas del usuario final 1 falla dexx/ 1*1hr/año 1*0,5hr/año 1*0,25hr/año 1*1hr/2años 1*1hr/3años 1*1hr/4años 1*1hr/5años 1*1hr/10años 1*1hr/100años A 99,9886% 99,9943% 99,9971% 99,9943% 99,9962% 99,9971% 99,9977% 99,9989% 99,9999% 2*S 99,9772% 99,9886% 99,9943% 99,9886% 99,9924% 99,9943% 99,9954% 99,9977% 99,9998% 3*S 99,9658% 99,9829% 99,9914% 99,9829% 99,9886% 99,9914% 99,9932% 99,9966% 99,9997% 2*P 3*P 99,9999986972% 99,999999999851% 99,9999996743% 99,999999999981% 99,9999999186% 99,999999999998% 99,9999996743% 99,999999999981% 99,9999998552% 99,999999999995% 99,9999999186% 99,999999999998% 99,9999999479% 99,999999999999% 99,9999999870% 100,000000000000% 99,9999999999% 100,000000000000%
  53. 53. Confiabilidad y Disponibilidad LA CONFIABILIDAD TIENE RELACIÓN CON LAS EXIGENCIAS DEL MERCADO Costo Total Costo CAPEX+OPEX Pérdidas por Interrupción Confiabilidad % 90 Óptimo 100
  54. 54. Vista clásica Vista clásica del costo-beneficio, que muestra una inconsistencia, en cuanto a que el costo crece indefinidamente con una mayor confiabilidad ¿cuál es el costo de no hacer nada sobre el punto de quiebre? 54
  55. 55. Vista actual La visión moderna es que si se involucra toda la organización en la mejora de la confiabilidad-calidad, ésta es a la larga una inversión. Es pues un desafío a la ingeniería de desarrollo del producto o proyecto, tener en cuenta la confiabilidad desde su concepción. .55
  56. 56. Casos de análisis 56
  57. 57. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes 99.99999997% 99.996% 99.996% Situación Original 99.994% 99.993% 99.993% ¡ NO CUMPLE ESPECIFICACIÓN DE 5*9 ! 57
  58. 58. Detalle cálculo En los sistemas de potencia es común contar con mas de un grupo generador G G Sistema de Control G Como ejemplo, por dimensionamiento de capacidad de carga se requiere que al menos operen 2 de 3. 58
  59. 59. RBD 2 de 3 La probabilidad de sobrevivencia del sistema compuesto es: 1. G1; G2 y G3 sobreviven, o 2. G1 y G2 sobreviven y G3 falla, o 3. G1 y G3 sobrevive y G2 falla, o 4. G2 y G3 sobreviven y G1 falla G1 G2 G2 G3 G1 G3 59
  60. 60. La probabilidad de que ocurra cada caso, siendo eventos mutuamente exclusivos: P(1) = R1xR2xR3 P(2) = R1xR2x(1 - R3) P(3) = R1xR3x(1 - R2) P(4) = R2xR3x(1 - R1) La probabilidad de sobrevivencia del sistema: RS = P(1) + P(2) + P(3) + P(4) Si los R son iguales para dada uno: RS = R3 + 3R2(1 - R) R=3R2 –2R3 R = 3e-2t –2e-3t MTTF = 3/2 -2/3  =5/6  = 5/6 MTTFi 60
  61. 61. Datos UPS1 STS SDT CBK RE1 RE2 CDP CDE SWB FUS GEN PCG PCS SER UPS2 UPS Static Ttranfer Switch Step down Transformer Circuit Breaker Red externa1 Red externa2 Cto Distrib entre pisos Cto Distrib entre edif Switch Bypass Fusible Generador Panel control Gen Panel control Switchgear Servidor UPS Symmetra 4+1 f/hr lambda 4,0000E-06 1,2582E-07 1,2581E-07 2,7778E-08 4,1667E-02 1,1416E-04 3,3333E-06 6,6667E-06 2,0000E-06 4,5478E-06 1,3584E-04 1,2769E-06 2,13370E-06 2,50000E-06 1,70670E-09 f/hr mu 0,1250 1,0000 1,0000 0,0741 100,0000 10,0000 0,1667 0,1667 1,0000 5,8813 0,3677 0,7362 0,3158 0,2500 0,1667 hr/f MTBF 2,50E+05 7,95E+06 7,95E+06 3,60E+07 2,40E+01 8,76E+03 3,00E+05 1,50E+05 5,00E+05 2,20E+05 7,36E+03 7,83E+05 4,69E+05 4,00E+05 5,86E+08 hr/f MTTR 8,00 1,00 1,00 13,50 0,01 0,10 6,00 6,00 1,00 0,17 2,72 1,36 3,17 4,00 6,00 A 99,99680% 99,99999% 99,99999% 99,99996% 99,95835% 99,99886% 99,99800% 99,99600% 99,99980% 99,99992% 99,96307% 99,99983% 99,99932% 99,99900% 100,00000%61
  62. 62. Cálculo parcial tasa fallas tasa reparación lambda mu MTBF 1,142E-04 1,000E+01 8,76E+03 1,258E-07 1,00E+00 7,95E+06 Componente re2 sts serie sts 1,258E-07 serie sts 1,258E-07 serie Barra TDAT SS/EE normal STS 1,258E-07 cbk 2,778E-08 serie sts 1,258E-07 serie Barra TDAT SS/EE emergencia MTTR 0,10 1,00 1,00E+00 7,95E+06 1,00 1,00E+00 7,95E+06 1,00 1,00E+00 7,41E-02 7,95E+06 3,60E+07 1,00 13,50 1,00E+00 7,95E+06 1,00 99,99876% Chilectra A 99,9989% 100,0000% 99,998846% 100,0000% 99,99883% 100,0000% 99,99882% 99,99882% 99,999987% 99,999962% 99,999950% 99,999987% 99,999937% 99,99994% 62
  63. 63. Cálculo parcial Componente gen lambda 1,358E-04 mu 3,68E-01 MTBF 7,36E+03 A 99,963065% gen 1,358E-04 paralelo cbk 2,778E-08 serie cbk 2,778E-08 serie pcg 1,277E-06 serie Barra TG SE (G) cbk 2,778E-08 trf 1,689E-07 serie sts 1,258E-07 serie Barra TGAT TR1/TR2 sts 1,258E-07 serie Cto Distr 58m 3,333E-06 serie sts 1,258E-07 serie sts 1,258E-07 serie 3,68E-01 7,36E+03 7,41E-02 3,60E+07 7,41E-02 3,60E+07 7,36E-01 7,83E+05 7,41E-02 1,00E+00 3,60E+07 5,92E+06 1,00E+00 7,95E+06 99,963065% 99,999986% 99,999962% 99,999949% 99,999962% 99,999911% 99,999827% 99,999738% 99,999738% 99,999962% 99,999983% 99,999946% 99,999987% 99,999933% 1,00E+00 7,95E+06 1,67E-01 3,00E+05 1,00E+00 7,95E+06 1,00E+00 7,95E+06 alternativamente R=3R2 –2R3 2 de 3 99,9999945% 99,999987% 99,999920% 99,998004% 99,997925% 99,999987% 99,997912% 99,999987% 99,997899% 99,99757% Generación 63
  64. 64. Barra Emergencia Chilectra + Generación propia 99,99999997% Estos cálculos son sólo la parte energía primaria Para llegar al punto de servicio con 99,993% 64
  65. 65. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes Topología Propuesta Red A Red Gen UPS CB CB Cto Dist.CB Cto Dist. UPS CB Equipo con Doble Alimentación Fuente A Fuente B Red B EQUIPO DE ALTA DISPONIBILIDAD DEBE SER ALIMENTADO POR DOS FUENTES INDEPENDIENTES 65
  66. 66. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes Alternativa 1 propuesta: UPS 320 KVA – 40 min. NUEVO 99.9997% 99.99999997% 99.99996% 99.99996% 99.998% 99.998% 99.99996% 99.9997% 66
  67. 67. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes Alternativa 2 propuesta: Alimentador Protegido 99.99996% 99.99999997% 99.99996% 99.9997% 99.998% 99.99996% 99.998% 67
  68. 68. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes Comparación de Tiempos de Respaldo y Disponibilidad de Energía Configuración Original Cliente Respaldo [min] Disp. sin UPS 0 99.95% 253 con enchufe simple 25 99993% 36 con enchufe doble 25 99993% 35 Alternativa Doble Alimentación Cliente Respaldo [min] sin UPS 0 con alimentación simple 25 con alimentación doble 25 min/año en falla Disp. min/año en falla 99.96% 232 99997% 14 9999996% 0.2 68
  69. 69. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes Caso radio enlace A Poder Extremo A-B tramo1 1+1 tramo2 1+1 tramo3 1+1 % 99,9% 99,9% 99,9% prob Rayleigh {MF} % 99,990% 99,990% 99,990% MTBF MTTR A Eq Radio A Serv Hrs 7,14E+05 7,14E+05 7,14E+05 Hrs 4,5 4,5 4,5 % 99,999% 99,999% 99,999% % 99,889% 99,889% 99,889% Ruta de Radio Enlaces = 99,669% Datos IDU 620 1+0 IDU 620 1+1 ODU IDU 1+0 IDU 1+1 enlace enlace componente componente componente MTBF Hr 1,47E+05 7,14E+05 4,82E+05 7,58E+05 2,12E+06 MTTR Hr 1 1 1 1 1 A 99,99932 99,99986 99,99979 99,99987 99,99995 Fabricante 69
  70. 70. Indisponibilidad por desvanecimiento En radio enlaces, además de la confiabilidad por equipos, la calidad se ve afectada por la propagación: tasas de error medias son degradación, muy altas son indisponibilidad. Esto se debe a los efectos de la propagación troposférica que tiene desvanecimientos planos y selectivos. En bandas sobre los 10GHz atenuación por precipitaciones. 70
  71. 71. Desvanecimiento o Fading CARACTERÍSTICA Profundidad Duración Característica espectral Característica propagación Distribución probabilística Dependencia temporal TIPO DE DESVANECIMIENTO Profundo (3 dB) Muy profundo (20 dB) Lento Rápido Plano Selectivo Variación de k Multitrayecto Gaussiano Rayleigh-Rice Continuado Puntual Desvanecimiento multitrayecto: típico de desvanecimientos profundos y rápidos. PF     PR F   1     PG F  W F  10 log W  o     1-  t 71
  72. 72. Probabilidad de desvanecimiento La probabilidad de sobrepasar un desvanecimiento profundo se obtiene del modelo de Rayleigh: PF   P0 10 F 10 Se estima entonces que si se alcanza un desvanecimiento profundo, que resulte en tasa de error sobre 10-4, el sistema está indisponible. Las trayectorias múltiples dependen de características climáticas y topográficas; y de la frecuencia y distancia. 72
  73. 73. Estimación profundidad de R es la confiabilidad FADING FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70 A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores característicos) 4,00 3,00 2,00 1,00 0,3 B - Factor de Análisis climático anual (del tipo promedio, anualizado) 1,000 0,500 0,250 0,125 Espejos de agua, ríos muy anchos, etc Sembrados densos; pastizales; arenales Bosques (la propagación va por encima) Terreno normal 0,25 Terreno rocoso (muy) desparejo área marina o condiciones de peor mes Prevalecen áreas calientes y húmedas Áreas mediterráneas de clima normal Áreas montañosas de clima seco y fresco Se debe calcular un MARGEN para desvanecimiento FM sobre 40dB, para tener una confiabilidad del orden a 99% 73
  74. 74. Confiabilidad y Disponibilidad Cálculos y Análisis para Redes Sistema de Tx WDM MTBF [años] 49,38 81,77 81,37 38,64 78,57 OTU M40 VA4 OBU 05 FIU FIBRA MTBF [horas] 432.569 716.305 712.801 338.486 688.273 36.480 MTTR [horas] 5 5 5 5 5 191 0,99998844 0,99999302 0,99999299 0,99998523 0,99999274 0,99475673 Disponibilidad individual Disponibilidad Global Disponibilidad Global sin respaldo FIBRA 0,99466903 36.480 Protección Minutos de corte al año 99,466903 % 2802 48 0,99868918 Minutos de corte al año línea Protection 78,57 49,38 OPU D40 OTU 688.273 338.486 716.305 432.569 5 5 5 5 0,99999274 Working 81,77 FIU Disponibilidad Global 38,64 0,99998523 0,99999302 0,99998844 0,99860114 Minutos de corte al año 735 Disponibilidad con respaldo 99,999254% Minutos corte al año 4 Minutos de corte al año línea Working Estimación teórica del tiempo anual que ambas líneas estarán cortadas 74
  75. 75. Disponibilidad cables de FO En los sistemas de transmisión por fibra óptica es importante establecer una metodología de estimación de la confiabilidad de los cables internodos. La disponibilidad no depende tanto de la fibra en sí, la que puede tener una vida útil superior a los 25 años, sin embargo si existen eventos externos y mecánicos que afecten al cable. 75
  76. 76. Modelo CALCULO DISPONIBILIDAD parametro  25 = 0,5 Y RIESGO MTBF TIPO: Longitud cable Base [Hr] 2,5 Tiempo Reparación Distancia Atención duración [Hr] [Km] 3,5 50 MTTR año/corte [Km] 2 100 Beta= 1 entrar DATOS Elegir celda E3 Ref. normalmente = 1; si Etha Aéreo Etha Subterráneo Etha OPGW 25 100 5 A = MTBF / (MTBF + MTTR) desea desacelerar proceso aumentar a 1,1 a 3; si desea acelerar disminuir a 0,1-0,09 P.Ej.: fibra Urbana DISPONIBILIDAD A [%] A [%] c/resp 99,9800 99,999996 T= 3 RIESGO Prob. Ocurrencia antes de T años Pexp [%] s/resp 77,69% Pexp [%] c/resp 0,60% L= 100 RIESGO Prob. Ocurrencia para L Kms Pweil [%] s/resp 98,2% Pweil [%] c/resp 0,96% Prob de Falla antes de T años si tiene una Long de L Km: max 1000 Kms en múltiplos de 50; hasta 125 cada 1Km max 25años s/resp 99,59% c/resp 1,561% Este modelo de estimación, permite estimar la función riesgo compuesta de dos variables aleatorias: el tiempo (fdp Exp) y la longitud del cable. Ésta último mediante una distribución Weilbull en que un parámetro es dependiente del tipo de instalación. 76
  77. 77. Algunos resultados La determinación del MTTR va mas allá del tiempo típico de reparación, pues los tiempos de desplazamiento son significativos. = MTBF MTBF Da A A corte/año 1,0 0,5 0,3 1,0 0,5 0,3 1,0 0,5 0,3 año/corte 1 2 3 1 2 3 1 2 3 duración [Hr] 3,5 3,5 3,5 2,7 2,7 2,7 4,5 4,5 4,5 [Km] 50 50 50 10 10 10 100 100 100 [%] 99,9601 99,9800 99,9867 99,9692 99,9846 99,9897 99,9487 99,9743 99,9829 [%] c/resp 99,999984 99,999996 99,999998 99,999991 99,999998 99,999999 99,999974 99,999993 99,999997 Las disponibilidades estimadas son altas para la media del tiempo entre fallas. Sin embargo, ¿cuál es el riesgo? 77
  78. 78. Algunos resultados Prob de Falla antes de T años si tiene una Long de L Km: Beta: 1 normal; >1 mas Long cable Beta Etha T F(X) riesgo; <1 menos riesgo [Km] [año] % 75,650% 79,230% 80,770% 99,730% 99,770% 99,790% 0,1 25 10 1 0,1 25 50 1 0,1 25 100 1 0,1 25 10 10 0,1 25 50 10 0,1 25 100 10 Etha Aéreo Etha Subterráneo Etha OPGW 25 100 5 Etha T F(X) [Km] Beta Long cable [año] % 72,590% 76,140% 77,690% 99,700% 99,730% 99,750% 0,1 100 10 1 0,1 100 50 1 0,1 100 100 1 0,1 100 10 10 0,1 100 50 10 0,1 100 100 10 78
  79. 79. Etha T F(X) [Km] Beta Long cable [año] % 59,340% 91,790% 98,890% 99,550% 99,910% 99,990% 1 25 10 1 1 25 50 1 1 25 100 1 1 25 10 10 1 25 50 10 1 25 100 10 Etha T F(X) [Km] Beta Long cable [año] % 45,120% 63.21% 77,690% 99,750% 99,590% 79 99,750% 1 100 10 1 1 100 50 1 1 100 100 1 1 100 10 10 1 100 50 10 1 100 100 10
  80. 80. El modelo utiliza distribución Weilbull estimar el riesgo con la longitud del cable : para F(X) Prob. corte 1,20000 1,00000 0,80000 0,60000 0,40000 0,20000 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0,00000 Longitud 80
  81. 81. Sección Típica Uso de FO con diversidad de ruta, Sin embargo, siguen existiendo equipos únicos en un mismo POP. 81
  82. 82. Red enmallada En una red enmallada su Disponibilidad está definida por la disponibilidad de ciertos enlaces (links) y nodos que intervienen en la conexión entre origen y destino. Puede haber mas de 1 paso entre nodos terminales . 82
  83. 83. Conexión sin protección La disponibilidad de la conexión (path) está determinada principalmente por los enlaces, dado los ordenes de magnitud de sus disponibilidades individuales. 83
  84. 84. En redes de alta capacidad la tasa de falla típica de nodos es del orden de 560 FIT (A=99,999% para MTTR=6Hr), y la disponibilidad de cables del orden de 99,9%/100Km. Suponiendo enlaces de 50Kms, el aporte a la disponibilidad es Al=99,8631%, mientras que para los nodos es An=99,9983%, en consecuencia para la conexión es Ap=99,8614%. 84
  85. 85. Conexión protegida Existe en la red un 2º paso para establecer la conexión, cuando el paso activo falla (1:1). También pueden compartir varios pasos a un paso de respaldo (1:n). Los paso pueden ser de longitudes diferentes. 85
  86. 86. Para el sistema con protección, la disponibilidad es entonces, A=99,9998%, considerando el caso de la fig. con iguales largos de link 86
  87. 87. Red en anillo Es mas utilizada como protección de capa 2 en equipos de datos, con protocolos del tipo RPR (Resilient Packet Ring) IEEE 802.17. 87
  88. 88. RPR Protection Switching: Protection Wrapping 88
  89. 89. APS: Automatic Protection Switching ITU G.841 for SDH 89
  90. 90. Confiabilidad y Disponibilidad Ejms de Análisis para Redes Disponibilidad de Red Llevar una constancia de este índice, bajo distintas vistas, como puede ser por fabricante, o por elementos componentes de un servicio, permitirá diagnosticar y dónde focalizar los esfuerzos de mantenimiento o de proveedores. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Desconocida[%] Operación[%] Poder[%] Transmisión[%] Multiplex [%] ruta 1 7776 min ruta 2 6912 min ruta 3 6048 min ruta 4 3886 min ruta 5 3024 min 90
  91. 91. Confiabilidad y Disponibilidad Ejms de Análisis para Redes Disponibilidad de Red nodos que aportan el 90% de indisponibilidad Subtipo Nivel 1 2005 2006 2007 2008 SANTIAGO 44,36 94,99 279,09 148,56 VALPARAISO 46,56 39,15 12,84 13,40 CONCE 14,23 8,04 17,30 21,17 ANTOFAGASTA 4,80 6,52 8,89 29,62 TEMUCO 0,08 4,76 31,23 8,09 COYHAIQUE 3,85 3,40 36,55 IQUIQUE 21,62 7,83 TALCA 3,03 11,79 CNT 5,20 8,55 PTO MONTT 1,60 11,17 LOS ANGELES 3,88 6,04 0,92 Total general [Hrs] 567,00 111,95 60,74 49,83 44,16 43,80 29,45 14,82 13,75 12,77 10,84 Éste puede ser un dato para la concentración de repuestos y revisar condiciones operacionales que sean susceptibles de mejora. 91
  92. 92. Confiabilidad y Disponibilidad Ejms de Análisis para Redes Disponibilidad de Red nodos que aportan el 95% de los eventos Subtipo Nivel 1 2005 2006 2007 2008 Eventos SANTIAGO 1 50 31 93 85 259 VALPARAISO 13 21 11 11 56 CONCE 9 5 5 2 21 ANTOFAGASTA 7 6 7 13 33 TEMUCO 1 7 8 4 20 COYHAIQUE 2 5 7 14 IQUIQUE 14 6 20 TALCA 2 7 9 SANTIAGO 2 3 4 7 PTO MONTT 1 8 9 LOS ANGELES 2 5 1 8 VIÑA DEL MAR 5 5 LA SERENA 8 8 PUNTA ARENAS 5 4 9 SANTIAGO 3 1 1 1 3 SAN FELIPE 4 4 SANTIAGO 4 1 2 1 4 SANTIAGO 5 3 3 SANTIAGO 6 1 1 SANTIAGO 7 1 1 2 SANTIAGO 8 1 2 3 Se incluyen eventos que interrumpen tráfico aún siendo intervenciones programadas. 92
  93. 93. Confiabilidad y Disponibilidad Ejms de Análisis para Redes Disponibilidad de Red 2005 2006 2007 2008 4 años Considera sólo eventos CON corte de tráfico eventos MTBF tpo out MTTR [Hrs] [Hrs] [Hrs] 83 105,54 110,17 1,33 80 109,50 176,63 2,21 171 51,23 402,87 2,36 193 45,39 372,93 1,93 527 66,49 1.062,60 2,02 A R(t) 1000 98,76% 98,02% 95,60% 95,92% 97,06% 0,00006% probabilidad de que no se presente una falla antes de 1000 Hrs (1,39 meses) En este cálculo considera la base instalada por año, que permite ponderar, de igual modo si hay Tráfico comprometido, es posible ponderar por éste. 93
  94. 94. Confiabilidad y Disponibilidad Ejms de Análisis para Redes Disponibilidad de Red Para región principal, tomando los 259 eventos que afectan tráfico, las causas raíz: Eventos Conf 19 Cong 9 HW 5 Indef 16 Poder 3 Reboot 22 Resset 11 TrabProgr 165 Tx 9 Tout 41,56 17,8 14,35 33,26 9,06 14,89 11,95 385,19 37,95 94
  95. 95. Confiabilidad y Disponibilidad Ejms de Análisis para Redes Disponibilidad de Red La evolución gráfica, incluye el impacto en los servicios. Por ello se consideran todos los eventos de corte de la red, por causas propias o no, además de degradaciones o intermitencias, y las intervenciones programadas que hayan generado boletas de servicios. 95
  96. 96. Conclusiones La actividad de gestión de la calidad de redes es imprescindible para una operación confiable y dar un servicio de satisfacción para el usuario final. Para ello deben existir las bases de datos bien estructuradas y de disponibilidad para organización. La calidad también se pierde ante degradaciones: Tráfico – Ruido – Retardos - Cobertura Microcortes - Jitter 96
  97. 97. Preguntas 97
  98. 98. Referencias http://www.iso.org/iso/home/standards/managem ent-standards/iso_9000.htm http://www.slideshare.net/fapablaza/apuntes-confiabilidad-ydisponibilidad-de-redes-ss ITU-T Rec E.880; Field Data Collection and Evaluation on the Performance of Equipment, Network and Service. 98
  99. 99. Programa 6.- Mantenibilidad de Redes de Telecomunicaciones  El proceso de Planificación  Costos operacionales de la mantención  Mantenimiento proactivo  Mantenimiento predictivo  Mantenimiento y objetivos de diseño 99
  100. 100. Estrategias de Mantenimiento función del Mantenimiento: es asegurar que todo Activo Físico continúe  La desempeñando las funciones deseadas.  El objetivo de Mantenimiento, es asegurar la competitividad de la Empresa, garantizando niveles adecuados de la Confiabilidad y Disponibilidad de los equipos, respectando los requerimientos de calidad, seguridad y medioambientales. 100
  101. 101. Detección temprana permite:  Tomar acciones para evitar las consecuencias de la falla.  Planificar una acción correctiva, de manera de disminuir las pérdidas de producción, y disminuir el lucro cesante.  Tomar acciones para eliminar la causa de falla. 101
  102. 102. Los modos de falla son causados por:  Desgaste y deterioro  Errores humanos en la ejecución de las tareas de Mantenimiento, y/o en la operación del equipo  Problemas de diseño. 102
  103. 103. El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM), utiliza el Análisis de Modos de Falla y sus Efectos (FMEA), dentro de un procedimiento para encontrar el Plan de Mantenimiento más costo-eficaz que asegure la Confiabilidad mínima requerida por la Empresa, dentro del contexto operativo particular. 103
  104. 104. Plan de Mejoramiento de la Confiabilidad  Análisis de Criticidad  Análisis de la situación actual  Revisión del Plan de Mantenimiento  Análisis de la Confiabilidad del Proceso, y Confiabilidad Humana  Plan de Implementación  Implementación  Fijación de Objetivos  Seguimiento a través de Indicadores de Control de gestión. 104
  105. 105. Planificación e Indicadores Diseño de un programa eficiente de mantenimiento – comprensión de los fenómenos de falla • Aleatoriedad 105
  106. 106. Objetivos  Reducir costo global controlar y mejorar la confiabilidad,  Definir programas Preventivos Predictivos  Reemplazo de equipos  Agrupamiento de intervenciones  Indicadores … 106
  107. 107. Planificación y Evaluación Para planificar e implementar las estrategias del proceso del mantenimiento, es necesario hacer un seguimiento. Es necesario seleccionar indicadores de medición, y definir Parámetros de eficiencia que validen las políticas de mantenimiento, En definitiva calcular algunos indicadores de eficiencia KPI= Key Performance Indicators, o Indicadores Clave de Desempeño 107
  108. 108. Ejemplos de KPI 108
  109. 109. Ejemplos de KPI 109
  110. 110. Ejemplos de KPI 110
  111. 111. Ejemplos de KPI 111
  112. 112. Características de KPI Los KPI deben ser mediciones cuantificables, acordados de antemano, que reflejen factores críticos. Cada organización define sus propios KPI. Deben reflejar objetivos claves de la organización y su éxito. Su horizonte debe ser de largo plazo, cambian sólo si cambian los objetivos y se consiguen las metas. 112
  113. 113. Guía rápida para KPI Deseado KPI Total de indisponibilidades Reducir "downTime" Tiempo de reparación Eventos de indisponibilidad Tiempo promedio del ciclo Optimizar ciclo Ciclos lentos operacional Detenciones pequeñas Rendimeinto Rendimeinto de 1ª generación Mejorar Calidad Inicio de rechazos Nº de rechazos Tiempo del proceso Cumplir demanda Eficiencia del proceso Nº de incumplimeintos Tasa de producción Mejora de Productos por jornada Productividad Efectividad del proceso 113
  114. 114. Guía de verificación de KPI ¿son los KPI alineados con las metas estratégicas? ¿son los KPI activos, o sea, influenciados por el personal? ¿son métricas reales y con visión de futuro? ¿los KPI exponen y cuantifican ineficiencias? ¿proveen los KPI una alarma temprana para los procesos anómalos? ¿se modifican frecuentemente ? ¿los KPI se han hecho propios de los individuos? Los KPI de mantenimiento deben estar alineados con los objetivos estratégicos de la organización, manifestarse como la eficiencia en la calidad. 114
  115. 115. Criterios de Mantenibilidad Preventivo: accesibilidad, desmontabilidad, intercambiabilidad de componentes. Correctivo: tpo de búsqueda y diagnóstico Organización: periocidad, oportunidad, indicadores, Calidad documentación: metodología y comunicación Fabricante: presencia, post venta, 115
  116. 116. Tipos de intervenciones  Tipo  Correctivas  Preventivas  M.P. Sistemático  centrado en la condición  Calidad  Perfecta  Como nuevo  Mínimas  Como antes  Imperfectas
  117. 117. Tiempos asociados Detección de falla Diagnostico Intervención: preparación, localización, desmontaje, repuesto y herramientas, Reparación, ajuste y calibración, montaje 117
  118. 118. Factores Diseño: complejidad, manejabilidad, accesibilidad RRHH: capacitación, dirección, disponibilidad Organización: almacén, logística, centralización, documentación, procedimientos 118
  119. 119. Función mantenibilidad M(t) la probabilidad de que una intervención se realice en un intervalo de duración t Donde f(t) es la fdp para el tiempo de reparación TTR, y el tiempo medio: 119
  120. 120. Mantenibilidad Tasa de reparación Tasa de fallas: - Numero esperado de reparaciones por unidad de tiempo - Reparaciones/unidad de tiempo Ejmp……..
  121. 121. Ejemplo T Comp. 1 falla1 falla2 Comp. 2 falla1 Comp. 3 falla1 falla2 Horizonte TTR 40,1 83 1,5 3,8 41,4 1,3 40,6 1,1 82 1,5 100 Hrs 0 100
  122. 122. RCM (Reliability Centered Maintenance) El método RCM es una metodología que se aplica para la planificación del mantenimiento en el entorno operacional. Identifica las funciones de un sistema, su criticidad operacional y establece tareas de mantenimiento preventivo, relacionadas con su confiabilidad y optimización de costos. 122
  123. 123. Método RCM Alguna de las razones para aplicar: • Fiabilidad de los sistemas (seguridad de personas y activos) • Consideraciones medioambientales • Necesidad de Operación continua 123
  124. 124. Beneficios • Detectar fallas tempranamente • Minimizar interrupciones • Eliminar causas antes que generen falla • Evitar perdidas funcionales • Mantener la competetividad 124
  125. 125. El método 125
  126. 126. 126
  127. 127. Factores que determinan la Confiabilidad Operacional Son múltiples factores que afectan la confiabilidad y la calidad, siempre sujeta a eventos impredecibles. 127
  128. 128. DRP Dada la condición de impredicibilidad que se ha mostrado, es necesario también plantearse planes de reacción ante condiciones de desastre operativo. Para ello se establecen Planes de Recuperación de Desastres o Disaster Recovery Plan. Preparación Plan – Documentación – Validación - Organización 128
  129. 129. 129
  130. 130. Referencias: http://campuscurico.utalca.cl/~fespinos/GESTION%2 0DEL%20MANTENIMIENTO%20INDUSTRIAL.pdf http://merkado.unex.es/operaciones/descargas/EE %20(LE)/Cap%C3%ADtulo%2015%20[Modo%20de% 20compatibilidad].pdf https://www.google.cl/search?q=gestion+del+manteni miento&rlz=1C1GGGE_esCL385&oq=gestion+del+mante nimiento&aqs=chrome..69i57.10701j0j8&sourceid=chr ome&espv=210&es_sm=122&ie=UTF8#es_sm=122&espv=210&q=el+arte+de+mantener+pdf http://www.rcm.cl/ 130
  131. 131. Conclusión La CALIDAD debe ser una tarea de TODOS, y estar en las acciones de cada momento. Para una buena gestión de la calidad se requiere sistemas de recolección de información y procesos muy bien establecidos. Se recomienda profundizar en TQM y concepto Seis Sigma. 131
  132. 132. FIN 132

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