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EVALUACIÓN DE LA RED DE MICROONDAS USADA POR TELEFÓNICA MOVISTAR,
REDUCIENDO EL OPEX GENERADO POR EL USO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO
EN COLOMBIA.
JONATHAN EDUARDO TAPIAS BELTRAN
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
PASANTÍA PARA ASPIRAR AL TÍTULO DE
INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES
Bogotá D.C., Colombia
2016
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EVALUACIÓN DE LA RED DE MICROONDAS USADA POR TELEFÓNICA
MOVISTAR, REDUCIENDO EL OPEX GENERADO POR EL USO DEL ESPECTRO
RADIOELÉCTRICO EN COLOMBIA.
JONATHAN EDUARDO TAPIAS BELTRAN
Código: 20131273003
Ing. GUSTAVO ADOLFO HIGUERA CASTRO
Director de la Pasantía
Informe para optar por el título de
Ingeniero En Telecomunicaciones
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
PASANTÍA PARA ASPIRAR AL TÍTULO DE
INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES
Bogotá D.C., Colombia
2016
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EVALUACIÓN DE LA RED DE MICROONDAS USADA POR TELEFÓNICA MOVISTAR,
REDUCIENDO EL OPEX GENERADO POR EL USO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO
EN COLOMBIA.
PAGINA DE APROBACIÓN
Observaciones
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________
Ing. GUSTAVO ADOLFO HIGUERA C.
Director del Proyecto
_____________________________________
Jurado 1
_____________________________________
Jurado 2
Fecha de Presentación: Agosto de 2016
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AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios la oportunidad que me ha dado de pertenecer a esta grandiosa universidad
como lo es la Universidad Distrital, a mi familia que siempre estuvo presente, dispuestos a
apoyarme no importando los contratiempos que se pudieron presentar. También agradecer al
profesor Gustavo Higuera quien ha estado presente en las diferentes etapas de desarrollo de este
pasantía obviamente todo el agradecimiento a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas
que durante este largo camino recorrido a aportado conocimientos y experiencias únicas que han
ayudado en la formación del profesional y la persona que soy, finalmente agradecer la compañía y
el apoyo en el desarrollo de esta pasantía a la empresa MOVISTAR y todos los profesionales de la
misma que contribuyeron en que esta pasantía fuera posible, dando de esa manera culminación a
un paso muy importante como lo es ser profesional.
Jonathan Eduardo Tapias Beltran
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RESUMEN
En este documento se presentará el informe de la práctica realizada en la compañía MOVISTAR la
cual fue aceptada por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y avalada por la empresa
anteriormente mencionada, dando esto el desarrollo del proyecto de pasantía “evaluación de la
red de microondas usada por telefónica movistar, reduciendo el opex generado por el uso del
espectro radioeléctrico en Colombia”.
En este informe se da a conocer el desarrollo de los medios por los cuales se logra la reducción
del costo permanente que se genera por el uso del espectro en Colombia.
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Tabla de contenido
1. INTRODUCCION ..................................................................................................................... 8
2. DESCRIPCIÓN DE LA PASANTÍA .......................................................................................... 9
2.1. Descripción De La Práctica ................................................................................................... 9
2.2. Objetivos ................................................................................................................................. 9
2.2.1. General ............................................................................................................................. 9
2.2.2. Específicos ...................................................................................................................... 9
3. DESARROLLO ...................................................................................................................... 10
3.1. Identificación Del Problema................................................................................................. 10
3.2. Análisis ................................................................................................................................. 11
4. EJECUCIÓN .......................................................................................................................... 12
4.1. Investigación ........................................................................................................................ 12
4.2. Comprobación ...................................................................................................................... 13
4.3. F.O ......................................................................................................................................... 13
4.3.1. Sitios co-ubicados ........................................................................................................ 14
4.3.2. Nuevas rutas FO ............................................................................................................ 14
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ............................................................................................... 18
6. ALCANCE E IMPACTO ......................................................................................................... 19
7. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 20
8. RECOMENDACIONES .......................................................................................................... 20
9. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 21
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LISTA DE TÉRMINOS
WGS84 sistema de coordenadas geográficas mundial.
OPEX coste permanente para el funcionamiento de un producto.
CAPEX inversiones de capital que genera beneficios.
MINTIC ministerio de tecnologías de la información y las comunicaciones.
FO fibra óptica.
SFP dispositivo usado para el acople de FO.
COP Signo Representativo del Peso Colombiano.
USD Signo Representativo del dólar.
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1. INTRODUCCION
El espectro radioeléctrico es el medio de propagación de las ondas electromagnéticas, en el
segmento de frecuencias de onda electromagnética continuas en el rango de 3Khz a 3000Ghz y
en esta porción de frecuencias funciona casi en su totalidad los servicios de telecomunicaciones,
es un medio intangible lo que permite la propagación por el espacio sin necesidad de una guía
artificial como cables o fibras.
Debido a la cantidad de servicios que pueden presentarse por medio del espectro radioeléctrico,
su organización y regulación es indispensable para permitir el desarrollo del mismo, sobre todo
por ser un bien intangible. Para Colombia en este sector tenemos el ministerio de tecnologías de la
información y las comunicaciones, el cual según la ley 1341 es la entidad que se encarga de
diseñar, adoptar y promover las políticas, planes, programas y proyectos del sector de las
tecnologías de la información y las comunicaciones, entre esto incluye expresamente el definir
políticas y ejercer la gestión, planeación y administración del espectro radioeléctrico y de los
servicios postales y relacionados, con excepción de lo que expresamente determine la ley.
Movistar como compañía líder en el área de las telecomunicaciones y en sujeción de las
empresas de la que fue formada ha venido usando el espectro radioeléctrico, a partir de la
regulación presentada en el 2009 se ha presentado un incremento bastante notorio en el opex de
la compañía por la demanda en aumento de capacidades y la necesidad de transporte de
información a sitios más distantes del país adicional a la cobertura nacional exigida por la ley.
Para esto movistar busca estrategias de disminución del opex a través de la reducción del uso de
espectro.
Las Herramientas e Información que se utilizaron durante todo el proceso de Análisis, Diseño y
Validación son de uso confidencial para la compañía y no hace posible mostrar los procesos en
este documento.
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2. DESCRIPCIÓN DE LA PASANTÍA
2.1. Descripción De La Práctica
El espectro radioeléctrico es un medio por el cual se transmiten las frecuencias de ondas
electromagnéticas usadas en las telecomunicaciones, es un recurso finito, por tal razón es
administrado por entidades gubernamentales como el MINTIC y la ANE en Colombia, a
estas entidades se les genera un pago por el uso del espectro lo que genera un peso
económico impórtate a las compañías prestadoras de servicios.
Para mitigar el impacto económico generado por el uso del espectro, se validaran
diferentes opciones, como la cancelación de enlaces redundantes o que se encuentren
fuera de servicio, otros medios de transmisión como la fibra óptica, uso de bandas de
frecuencia no licenciadas, cambios de frecuencia y la veracidad de la información que se
encuentra reportada actualmente ante la ANE.
2.2. Objetivos
2.2.1. General
Evaluar la red de microondas de movistar generando impacto positivo en el OPEX
de la compañía.
2.2.2. Específicos
Identificar y analizar las diferentes fuentes de información de telefónica movistar
sobre la red de microondas reportada a la ANE.
Estimar los diferentes medios por los cuales se puede realizar la optimización de la
red de microondas en telefónica movistar, como la migración de los servicios a fibra
óptica, uso de bandas de frecuencias no licenciadas, etc.
Especificar las estrategias de optimización acogidas por el cliente y que son viables
para ser implementadas.
Calcular el balance de la amortización lograda.
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3. DESARROLLO
Teniendo en cuenta la necesidad del cliente de disminuir los costos de la compañía
generando una afección positiva a su economía mediante la disminución del opex a causa
del uso del espectro radioeléctrico, se desarrolla un plan de estudio y validación de los
enlaces que se encuentra reportados ante el ministerio de las comunicaciones MINTIC.
3.1. Identificación Del Problema
Al revisar la información proveniente del ministerio lo primero que observamos es el modo
en el cual se ha realizado el pago, donde cada uno de los registros representa en su forma
más relevante; frecuencias de transmisión del punto A y el punto B con su respectivo
ancho de banda, polarización, localización y coordenadas, donde hace referencia a un
enlace.
FIGURA 1. Datos Obtenidos Del Ministerio
Ante el ministerio, se encuentran reportados y activos al momento 4608 registros a nivel
nacional que representan un total de 58.119’625.492,47COP pagados anualmente.
La compañía tiene la información de los enlaces en una base de datos, donde registra la
información correspondiente a los enlaces instalados que se encuentran en el territorio
nacional, donde se registra toda lo correspondiente a la configuración del enlace, como lo
son los equipos de radio, antenas, coordenadas de los sitios, potencia, acimut, tipo de
enlace, configuración, frecuencias, ancho de banda, etc.
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Tabla 1. Base De Datos Movistar
A su vez se tienen diferentes estudios realizados en los sitios donde están montados los
equipos, donde podemos validar el uso real del espectro radioeléctrico y consignarlos en
la base de datos.
3.2. Análisis
Después de lograr el alcance a las diferentes fuentes de información se empiezan a
validar los posibles métodos de reducción del OPEX a implementar.
En reunión con el área de radio y espectro se evalúan diferentes métodos para dar
alcance a los objetivos propuesto.
El primero es la reducción de la cantidad de enlaces que se encuentra reportado
comparando los registros del ministerio dada la información consolidada por la compañía,
con el objetivo de llegar a cancelar los enlaces que no se encuentren en funcionamiento.
Otro de los posibles métodos a tener en cuenta es la migración de los servicios que van
por radio a fibra óptica, dependiendo del despliegue de la misma.
ITEM 3554 Configuracion Xpic si
expediente 97000655 Acimut B --> A 90.5236131
Nº de Red Site A6 Acimut A --> B 270.546327
Responsable Nelson Cruz Banda Freq A (GHz) FORMULA L6
emplazamineto A S8628 Banda Freq B (GHz) FORMULA L6
ID A B629 Subbanda 2
Sitio A ALTO NEBLINAS Frecuencia A 6256.54
Direccion A HOTEL VILLA KAREN ALTO NEBLINAS VIA SAN PEDRO ARIMENA Frecuencia B 6004.5
Municipio A PUERTO GAITAN Polarizacion H/V
Departamento A META AB (MHz) 29.65
LatA 4°18'53,604''N Canal CNABF 2014 3
Latitud A Decimal 4.31489 Modulación 128QAM
LongA 72°1'53,759''W Potencia De Radiacion 24
Longitud A Decimal -72.0316 Potencia de TX Nominal (dBm) 24
Emplazamiento B S9082 Potencia TX real (dBm) 0.25118864
Sitio B EL TURPIAL META Sensibilidad del receptor -85.5
Direccion B KM 65 VIA PTO LOPEZ A PTO GAITAN Marca Antena A RFS
Municipio B PUERTO LOPEZ Modelo Antena A UXA10-59
Departamento B META Referencia Antena A
LatB 4°19'3,720''N Peso
Latitud B Decimal 4.3177 Altura Antena A (m) 70/40
Latitud B Radianes 4° 19' 3,720" N Altura Antena B (m) 70/40
LongB 72°20'0,239''W Diametro Antena A (m) 3
Longitud B Decimal -72.3334 Diametro Antena B (m) 3
Distancia Kilometros 33.85581231 LIMITE INFERIOR [MHz] Antena A 5925
Reportado Ante MINTIC SI LIMITE SUPERIOR [MHz] Antena A 7110
Marca SIAE Tipo de Antena A Parabolica
Modelo ALS Ganancia Antena A(dB) 43.2
modelo_normalizado ALS Modular IDU 2RU 2x(1+1) 4xSTM1 Apertura del lobulo Antena A +/-1,2
DIRECCION IP GESTION A 10.89.232.185 Marca Antena B RFS
DIRECCION IP GESTION B 10.89.233.161 Modelo Antena B UXA10-59
Nombre en Gestion A Alto Neblinas - El Turpial Meta LIMITE INFERIOR [MHz] Antena B 5925
Nombre en Gestion B El Turpial - Alto Neblinas LIMITE SUPERIOR [MHz] Antena B 7110
Tipo Split Mount Tipo de Antena B Parabolica
clase enlace SDH/GE Ganancia Antena B (dB) 43.2
capacidad nominal 622 Apertura del lobulo Antena B +/-1,2
No de E1instalados 8 VSWR
No de ptos FE (10/100) 2 Xpic Rechazo
No de ptos GE (100/1000) 1 OT SEPARADAS OTX13_1483474
No de ptos STM-1 instalados 2 Modificaciones 6271,365//6019,325
No de ptos STM-1 en servicio Operación M
Diversidad espacio SI Seleccione En Servicio
Diversidad Frecuencia 0 Observaciones EN SERVICIO
Configuración 2X(1:1) ENLACE 1
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También a los puntos más cercanos generar alcances a los sitios de fibra para realizar la
interconexión entre los puntos.
Y por último se estudia la posibilidad de contratar a terceros que realicen la transmisión de
los servicios atreves de su red de transporte sea fibra u otro medio, cual sea el caso.
4. EJECUCIÓN
Ya definidos los diferentes métodos, describiremos el proceso de ejecución de cada uno
de ellos.
4.1. Investigación
Lo primero que se realiza es la validación de los enlaces que se encuentran activos,
apagados o fuera de servicio, lo cual se confirma con la base de datos de la compañía, si
la información no es concluyente se recurre a los estudios de campo que se han realizado
donde se validan las frecuencias de los enlaces y las ordenes de trabajo donde determina
la información requerida de cada uno de los sitios.
Figura 2. Estudio de frecuencias alto neblinas – turpial en funcionamiento
Figura 3. Estudio de frecuencia alto neblinas – turpial con cambio de frecuencia
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Esto se realiza con la colaboración del personal de ingeniería y personal de campo que
genera los estudios de frecuencia, con los cuales tenemos la certeza de que las
frecuencias están activas o apagadas según sea el caso.
Después de realizar dicha validación, se encuentra de la base de datos de 6435 registros
se encuentran fuera de servicio 2219 registros.
4.2. Comprobación
A sabiendas de cuáles son los enlaces que se encuentran apagados y fuera de servicio,
según la validación anterior, es necesario cruzar los registros del ministerio, se empieza
validando por nombres, sitio de origen a sitio destino, frecuencia y ancho de banda. Al
terminar la comprobación se encuentra un total de 463 registros listos para ser
canceladas ante el ministerio ya que se encuentran apagadas o fuera de servicio, estas
463 frecuencias representarían un total de COP 58.119'625.492,47 en ahorros.
4.3. F.O
En la migración de radio a fibras propias la idea es aprovechar que la red de fibra de la
compañía, ya que es bastante robusta y constantemente está en crecimiento.
Figura 4. Red de FO regional Bogotá
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4.3.1. Sitios co-ubicados
Al comparar la base de datos con la red de fibra se encontraron 228 registros de sitios
co-ubicados, permitiendo la migración de servicios y así apagar los radios, adicional a
esto muchas de estas se encuentran anillados dando protección en casos de corte de
fibra.
Figura 5. Distribución Anillada De Fibra
4.3.2. Nuevas rutas FO
Se estudia la posibilidad de generar nuevas rutas de fibra, generando de esta manera el
alcance entre los sitios de radio y los sitios de fibra existentes en la red, realizando la
conexión de los sitios permitiendo esto el apagado de los equipos de radio. También se
estudia la posibilidad con una red de fibra externa o de terceros que se pueda arrendar, en
este caso se contacta a tv azteca, una compañía con red de fibra distribuida en gran
parte del país.
En este estudio se prioriza sobre los sitios de red en los cuales la distancia máxima de red
de fibra a generar sea menor a 10 km, teniendo en cuenta que el valor de construcción por
cada kilómetro es de 4000USD.
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Figura 6. Alcance De Fibra Menor A Diez Kilómetros
Para esto se tienen en cuenta las distancias punto de radio al sitio de fibra según las
coordenas wgs84 de cada sitio.
Figura 7. Co-Ubicación Enlaces Según Coordenadas Wgs84
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Teniendo en cuenta la métrica anteriormente descrita se realiza la validación de los sitios
que cumplen las características y son viables para generar dicho proceso.
El ejercicio se realizo en etapas, una primera etapa de validación con alcance a la red de
fibra propia y una segunda etapa con el alcance a la red de fibra de terceros.
Para esto se distribuye la red de microondas por capacidades, dado que entre más
capacidad más costosa el opex a pagar, teniendo esto se valida en altas y medianas
capacidades.
En la primera etapa, al comparar los sitios propios con disponibilidad de fibra y evaluarlos
con las métricas descritas se encontraron 704 compatibles en mediana y alta capacidad.
TOTAL
1286
ENLACES
Capacidad Mbps Red
Fija
Red
Móvil Total % Ahorros
Media 65 a 300 Mbps 258 287 545 42,38% COP
9.552'214.261,17
Alta 310 a 980 Mbps 75 84 159 12,36% COP
2.786'792.784,45
333 371 704 54,74%
COP
12.339'007.045,62
SITIOS
PROPIOS 1408
No
Viables 582 45,26%
COP
10.200'713.211,01
TABLA 2. Balance general ahorros alcances fibras propias.
Para los cuales se necesitarían 2367,132 Km de FO adicional a esto los equipos
correspondientes para su funcionamiento. Esto generaría un costo de inversión alrededor
de 20’018.528USD.
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Capex Red de Acceso Cantidad Valor Equipo USD 12.500,00
Valor
Fibra USD 9'468.528,00 2367132 Km Valor Km USD 4.000,00
Valor
Equipos USD 10'550.000,00 422 Unidades
Total
Capex USD 20'018.528,00
TABLA 3. Balance general inversión necesaria alcances a fibra propia.
En la segunda etapa, teniendo la información de tv azteca, encontramos 874 sitios que
cumplían las métricas descritas,
Capacidad
Del Enlace Mbps
Red
Fija
Red
Móvil Total % Ahorro Proyectado
Media 65 a 300 Mbps 327 355 682 53,03% COP
11.181'487.262,97
Alta 310 a 980 Mbps 97 95 192 14,93% COP 3.578'240.242,65
874 67,96% COP
14.759'727.505,62
Sitios
Propios 742
No
Viables 412 32,04%
TABLA 4. Balance general ahorros alcances a terceros.
Se necesitarían 1953,3869 Km de FO adicional, los equipos correspondientes para su
funcionamiento (roters, switch, sfp), adicional en este caso sería necesario pagar un
arrendamiento por la fibra utilizada después del alcance, según información tv azteca.
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Capex Red de Accesso Cantidad Valor Equipo USD 12.500,00
Cx Fibra USD 9'376.256,49 1953,387 Km Valor Km USD 4.000,00
Equipos
FO
USD
10'787.500,00 863 Und Valor Mbps COP 30.000,00
USD
20'163.756,49
Opex
mes
COP
1.552'350.000 51745 Mbps
TABLA 5. Balance general inversión necesaria alcances a fibra de terceros.
Para este caso se presentarían unos ahorros en opex de COP 5.322'342.857 por año.
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Al presentar el desarrollo alcanzados en las propuestas, la jefatura de radio y espectro
decidió tomar en consideración y aplicar inmediatamente las opciones de cancelación y
migración de los sitios co-ubicados, las opciones de nuevas rutas de FO no se ejecutaran
de manera inmediata ya que el gasto en CAPEX es bastante alto más alto que los ahorros
inmediatos de OPEX, ya que no está contemplado en el presupuesto anual y al ser una
inversión bastante considerable, aunque su implementación traiga numerosas ventajas a
la compañía.
Al implementarse las propuestas escogidas por la jefatura de radio, se cancelaron un total
de 463 registros encontrados en la validación del funcionamiento de los enlaces, por el
lado de los sitios co-ubicados se lograron apagar un total de 228 enlaces.
OPEX anual %
total pagado uso del espectro COP 58.119'625.492,47 100%
ahorros balance de la red COP 4.544'886.699,1933 7,82%
ahorros sitios co-ubicación COP 2.904'787.872,53 5,00%
Total Ahorros COP 7.449'674.571,71998 12,82%
TABLA 6. Balance general total ahorros OPEX.
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De esta manera se logran ahorros en opex por COP 7.449’674.571,7198 equivalente al
12,82% del total de la red de radio reportada al MINTIC, logrando el objetivo principal de la
pasantia.
6. ALCANCE E IMPACTO
Alcanzando el objetivo propuesto se ha logrado minimizar el impacto del opex dando la
oportunidad que la compañía tenga una amortización y pueda redirigir su inversión en
nuevos proyectos u optimización de los que se encuentran en operación
A continuación se detalla el impacto esperado del producto:
Impacto Social
Al utilizar los recursos de la manera más adecuada
permite que la compañía invierta aun mas en la calidad del
servicio de cara al usuario final, permitiendo una
experiencia satisfactoria y gratificante.
Impacto Tecnológico
La migración a redes de FO permite la actualización de los
sistemas de comunicación generando mejores
capacidades y velocidades en transmisión, permitiendo de
esta manera la transmisión de mayor cantidad de servicios
por la red.
Impacto Económico
La mitigación del uso indebido del espectro permite que la
compañía genere ahorros importantes de inversión, dando
posibilidades de gestiones diferentes en diferentes aéreas
de las telecomunicaciones.
TABLA 7. Impacto alcanzado.
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7. CONCLUSIONES
La correlación de la información es de vital importancia ya que permite no
desperdiciar dinero en enlaces que se encuentran inactivos.
A corto o mediano plazo no es posible reducir en su totalidad la distribución de
radio de la compañía ya que la inversión sería demasiado grande en capex.
De las implementaciones recomendadas solo se tomaron en cuenta las de menor
impacto económico a corto plazo, para no generar egresos mayores y no afectar
las metas de la compañía.
Los enlaces de alta capacidad generan un alto consumo de opex por ende son
prioridad en ser cancelados.
8. RECOMENDACIONES
Siempre actualizar el consolidado de la información para no tener inconvenientes,
como desconocimiento de la información o multas por incumplimientos ante el
ministerio.
La implementación de los alcances de fibra aunque presentan un gasto grande en
capex a corto plazo presentan varias ventajas en capacidad y su pago por uso del
espectro a largo plazo es nulo.
Generar un proceso automático que permita la autogestión de la información,
evitando de esta forma el error humano.
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9. BIBLIOGRAFÍA
[1] Resolución No. 2877 de 2011. Por la cual se modifican y derogan algunos artículos de la
resolución 290 del 26 de marzo del 2010 y se dictan otras disposiciones, en ejercicio de las
facultades legales que le confiere la ley 1341 de 2009.
[2] Resolución No 2914 de 2015. Por medio de la cual se formaliza la información técnica del
permiso para el uso del espectro radioeléctrico de COLOMBIA TELECOMUNICACIONES
S.A.