http://www.radiocomunicaciones.net/radio-enlaces.html ¿Qué es una radioenlace? Se denomina radio enlace a cualquier interconexión entre los terminales de telecomunicaciones efectuados por ondas electromagnéticas. Si los terminales son fijos, el servicio se lo denomina como tal y si algún terminal es móvil, se lo denomina dentro de los servicios de esas características. Se puede definir al radio enlace del servicio fijo, como sistemas de comunicaciones entre puntos fijos situados sobre la superficie terrestre, que proporcionan una capacidad de información, con características de calidad y disponibilidad determinadas. Típicamente estos enlaces se explotan entre los 800 MHz y 42 GHz. Los radio enlaces, establecen un concepto de comunicación del tipo dúplex, de donde se deben transmitir dos portadoras moduladas: una para la Transmisión y otra para la recepción. Al par de frecuencia asignadas para la transmisión y recepción de las señales, se lo denomina radio canal. Los enlaces se hacen básicamente entre puntos visibles, es decir, puntos altos de la topografía. Cualquiera que sea la magnitud del sistema de microondas, para un correcto funcionamiento es necesario que los recorridos entre enlaces tengan una altura libre adecuada para la propagación en toda época del año, tomando en cuenta las variaciones de las condiciones atmosféricas de la región. Para poder calcular las alturas libres debe conocerse la topografía del terreno, así como la altura y ubicación de los obstáculos que puedan existir en el trayecto.
Conceptos de Diseño: Los radio enlaces de microondas se realizan sólo si existe una vista del receptor (LOS, Line Of Sight), proveen conectividad de una manera sencilla y práctica entre dos o más sitios. La línea de visión (LOS) implica que la antena en un extremo del radio enlace debe poder "ver" la antena del otro extremo. El diseño de un radio enlace de microondas LOS involucra cuatro pasos básicos: · Elección del sitio de instalación · Relevamiento del perfil del terreno y cálculo de la altura del mástil para la antena · Cálculo completo del radio enlace, estudio de la trayectoria del mismo y los efectos a los que se encuentra expuesto. · Prueba posterior a la instalación del radio enlace, y su posterior puesta en servicio con tráfico real. Estructura de un radio enlace: Un radio enlace esta constituido por estaciones terminales y repetidoras intermedias, con equipos transceptores, antenas y elementos de supervisión y reserva.
Además de las estaciones repetidoras, existen las estaciones nodales donde se demodula la señal y de la baja a banda base y en ocasiones se extraen o se insertan canales. Al tramo terminal estación nodal se lo denomina sección de conmutación y es una entidad de control, protección y supervisión. En cuanto a los repetidores se los puede clasificar en activos o pasivos. · Activos: En ellos se recibe la señal en la frecuencia de portadora y se la baja a una frecuencia intermedia (FI) para amplificarla y retransmitirla en la frecuencia de salida. No hay demodulación y son transceptores. · Pasivos: Se comportan como espejos que reflejan la señal y se los puede dividir en pasivos convencionales, que son una pantalla reflectora y los pasivos back-back, que están constituidos por dos antenas espalda a espalda. Se los utiliza en ciertos casos para salvar obstáculos aislados y de corta distancia.
Los enlaces son estructuralmente sistemas en serie, de tal manera que si uno falla se corta todo el enlace. Por ello se le exige una alta disponibilidad y confiabilidad utilizándose la redundancia de equipos frente a las averías y técnicas de diversidad frente a los desvanecimientos. Esto también implica que es necesario sistemas de supervisión y control que realice automáticamente la aplicación de estas técnicas. Como además las estaciones funcionan en forma no atendida, para la ejecución de la supervisión y conmutación al equipo de reserva, junto con la información útil se transmiten señales auxiliares de telemando y telesupervisión.
Supervisión: Es el conjunto de medios que se ponen a disposición de la adecuada explotación en las condiciones definidas como operativas, que pretende obtener la máxima información posible sobre el estado del radio enlace en un momento determinado y facilitar las operaciones de mantenimiento, se ha generalizado el telecontrol y el telemando puesto que por economía las estaciones funcionan de manera no atendida. Comprende el sistema de supervisión canales telefónicos de servicio utilizables por el personal de mantenimiento, así como cierto número de señales que proporcionan información del estado de los equipos. Las informaciones que se transmiten deberán permitir localizar con exactitud el equipo que ha sufrido averías y además debe existir la posibilidad de telemando es decir, enviar señales desde la central al equipo en cuestión. También se hace necesario transmitir las señales de control del sistema de conmutación. Esto implica disponer de varios circuitos equivalentes a cuatro hilos, utilizándose un radio canal bidireccional que opera en la frecuencia de los equipos de reserva y que normalmente se aprovechan parte de las instalaciones del equipo principal.
http://ingenierosdetelecomunicaciones.blogspot.mx/p/tv-digital.html Se denomina microondas a unas ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3xl0 s) a 3 ps (3xl0-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 cm. a 1 mm. -9
El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 - 3 GHz), 5HF (super-high frequency, super alta frecuencia) (3 - 30 GHz) y EHF ( extreme// high frequency, extremadamente alta frecuencia) (30 - 300 GHz).
Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2.45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen
un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.
USOS En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada.
RED POR MICROONDAS Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. El protocolo más frecuente es el IEEE 802.11b y transmite a 2.4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo).
Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.1 1a.
La antena utilizada generalmente en las microondas es la de tipo parabólico. El tamaño típico es de un diámetro de unos 3 metros. La antena es fijada rígidamente, y transmite un haz estrecho que debe estar perfectamente enfocado hacia la antena receptora. Estas antenas de microondas se deben ubicar a una altura considerable sobre el nivel del suelo, con el fin de conseguir mayores separaciones posibles entre ellas y poder superar posibles obstáculos. Sin obstáculos intermedios la distancia máxima entre antenas es de aproximadamente 150 km, con antenas repetidoras , claro está que esta distancia se puede extender, si se aprovecha la característica de curvatura de la tierra, por medio de la cual las microondas se desvían o refractan en la atmósfera terrestre. Por ejemplo dos antenas de microondas situadas a una altura de 100 m pueden separarse una distancia total de 82 km, esto se da bajo ciertas condiciones, como terreno y topografía. Es por ello que esta distancia puede variar de acuerdo a las condiciones que se manejen. La distancia cubierta por enlaces microondas puede ser incrementada por el uso de repetidoras, las cuales amplifican y redireccionan la señal, es importante destacar que los obstáculos de la señal pueden ser salvados a través de reflectores pasivos. La señal de microondas transmitidas es distorsionada y atenuada mientras viaja desde el transmisor hasta el receptor, estas atenuaciones y distorsiones son causadas por una pérdida de potencia dependiente a la distancia, reflexión y refracción debido a obstáculos y superficies reflectoras, y a pérdidas atmosféricas. REFLECTOR PARABÓLICO: se construye de fibra de vidrio o aluminio. El caso de fibra de vidrio se construye con un laminado reforzado con resina poliester; la superficie se metaliza con Zinc. EFICIENCIA : en una antena se ve reducida la ganancia por las siguientes causas: • Spill over: la potencia incidente es irradiada en todas las direcciones por el borde de la parábola (rendimiento 90%).
• El iluminador tiene un diagrama de emisión que abarca más que la superficie de la antena (rendimiento de 70%). • El iluminador absorbe parte de la energía reflejada en la parábola por que obstruye el camino (rendimiento de 95%). • La rugosidad del reflector produce una diferencia de fase en las ondas reflejadas (rendimiento de 93%). • Se genera una diferencia de fase cuando el iluminador no está exactamente en el foco de la parábola (rend. 98%). • Como el reflector no es un conductor ideal parte de la energía penetra en el material y es absorbida (rendimiento 99%).
Repetidor Unico (single repeater): la ubicación física del repetidor puede ser más allá del límite de 20km mencionado, considerando el uso optimizado de una antena donadora en el repetidor, con características directivas y de alta ganacia. El repetidor es asociado a una o más antenas de suscriptores que se encargan de iluminar las áreas de interés. La antena opuesta a la BTS donadora ilumina la mayor parte del área pretendida y opera típicamente con un 75% de la potencia total de transmisión proveída por el repetidor; otra, direccionada para la BTS, opera con el 25% restante de la potencia y atiende a un área menor, en principio el área con deficiencia de señal que debería ser atendida por la BTS.
El control de estas potencias para cada antena es obtenido por un dispositivo denominado divisor de potencias (power divider o tapper). El radio de cobertura típico obtenido puede ser de 44km cuando comparado a los 20km del ejemplo inicial. Repetidores paralelos (parallel repeaters): son utilizados dos repetidores en un único local, a una distancia mayor que en relación al repetidor único. Por este motivo, la antena donadora debe tener características aún más superiores, principalmente en relación a la ganancia. Las dos antenas de suscriptores, presentando las mismas orientaciones básicas que en el caso del repetidor único, operan con el 100% de la potencia proveída por cada repetidor e iluminan áreas equivalentes en cobertura, lo que al final resulta en un radio típico de cerca de 51km si comparado al ejemplo inicial. Esta configuración es la ideal para topografías llanas o planas y tiene como característica marcante un mayor grado de confiabilidad de atención, teniendo en vista que solamente un segmento pierde servicio en el caso de falla de uno de los repetidores. Repetidores em cascada (cascade repeaters): los sites repetidores son montados en série (o en linea) del punto de vista de la topografía. Cada repetidor puede ser instalado y configurado de forma idéntica a la del repetidor único: la antena opuesta a la BTS donadora ilumina la mayor parte del área pretendida, operando típicamente con el 75% de la potencia total de transmisión proveída por el repetidor; otra, direccionada para la BTS, opera con el 25% restante de la potencia y atiende a un área menor, en principio al área con deficiencia de señal que debería ser atendida por la BTS o por el repetidor anterior. Es importante en este punto observar un detalle: el segundo (último) repetidor de la cascada tiene como estación donadora no la BTS, sino el repetidor anterior. Eso, naturalmente resulta en una degradación proporcional en el desempeño global de la celda, lo que debe ser considerado cuando se pretende usar más de dos repetidores en una aplicación en cascada. Esta configuración es indicada para los casos de regiones accidentadas, con dificultades de linea de visada. El radio de cobertura típico obtenido puede ser de 60km. Duplo repetidor entre dos BTSs: en esa configuración, dos repetidores son en principio instalados en el lugar de una BTS (en el ejemplo del dibujo, en el lugar de la BTS 37). En esta forma de proyecto, es colocado un repetidor duplo a cada segunda BTS a lo largo de la ruta. Visto de otra manera, esta configuración funciona como si sustituyese a una BTS de dos sectores. La forma que cada repetidor ilumina el área es diferente en relación al caso de los repetidores en paralelo y cascada, vistos anteriormente.
En aquellos ejemplos, cada repetidor ilumina de vuelta la región que debería ser cubierta por la respectiva BTS donadora, una especie de inversión de sentido. En el caso del repetidor duplo entre dos BTSs, es más común que cada repetidor continúe iluminando para adelante, o sea, las señales de la BTS 36 son repetidas en dirección del área entre el repetidor y la BTS 38. Lo mismo ocurre en el sentido inverso. Ese es un caso típico de atención a las carreteras. Las distancias típicas son las mostradas en el dibujo, que sin embargo tiene carácter sólo referencial. Esas distancias pueden variar en función de las características inherentes a cada región. Configuraciones mixtas: una celda original, comandada por una BTS, puede abrigar configuraciones mixtas entre las mencionadas. Obviamente, los proyectistas debem redoblar la atención en este aspecto, considerando siempre que cada repetidor agregado puede provocar una degradación proporcional en el desempeño de la la celda entera, caso el proyecto no sea bien en estruturado. INTERNET POR MICROONDAS Muchas empresas que se dedican a ofrecer servicios de Internet, lo hacen a través de las microondas, logrando velocidades de transmisión y recepción de datos de 2.048 Mbps (nivel estándar ET5I, El), o múltiplos. ¿Cómo funciona este servicio? El servicio utiliza una antena que se coloca en un área despejada sin obstáculos de edificios, árboles u otras cosas que pudieran entorpecer una buena recepción en el edificio o la casa del receptor y se coloca un módem que interconecta la antena con la computadora. La comunicación entre el módem y la computadora se realiza a través de una tarjeta de red, que deberá estar instalada en la computadora.
RADIOCOMUNICACIONES ¿Cómo Se Puede Propagar Energía Electromagnética? La ionosfera está constituida por un plasma, es decir un conjunto de particulas cargadas de ambos signos que tiene una carga neta nula o prácticamente nula, y que presenta un comportamiento colectivo. Las cargas que existen en la ionosfera son consecuencia directa de la radiación cósmica y muy especialmente de la solar. Cuando una onda electromagnética incide en un plasma, éste se puede comportar como un metal o como un dieléctrico, dependiendo de que la frecuencia de la onda sea muy baja o muy alta, respectivamente. Todo plasma tiene una frecuencia característica que delimita su comportamiento como conductor de su comportamiento como dieléctrico: La frecuencia de corte o frecuencia de plasma. Esta frecuencia aumenta proporcionalmente con la raíz cuadrada de la densidad de partículas cargadas. Los mecanismos óptimos para transmitir energía electromagnética a grandes distancias dependen en gran medida de la frecuencia de la onda. La transmisión de señal en una dirección privilegiada recibe habitualmente el nombre de transmisión punto apunto o LOS (Line Of Sight). Este es el mecanismo de propagación más habitual en los sistemas de comunicación modernos. Así pues, no resulta extraño que las microondas sean tan relevantes en la transmisión de señal a largas distancias.
http://www.nethumans.com/solutions/networking/RfPlanningSoftware.asp x Visión general Las redes inalámbricas constituyen una de las alternativas más flexibles en los entornos de comunicación. La posibilidad de comunicar diferentes instalaciones físicamente distribuidas ya no es una limitante, gracias a diferentes tecnologías aplicables. Una de estas opciones son los enlaces inalámbricos basados en microondas (RF), los cuales nos proveen grandes anchos de banda y calidad de servicio óptimos para comunicaciones de datos, voz, y video en tiempo real tanto ya sea en cortas como en grandes distancias de varios kilómetros. Este tipo de conectividad nos permite comunicar ya sea una instalación con otra (punto a punto) o bien varias instalaciones dentro de una ciudad con un sitio central (punto-multipunto), inclusive logrando enlazar dos ciudades por un medio inalámbrico de microondas de radiofrecuencia.
Problemáticas y desafios actuales En la mayoría de las instalaciones de enlaces inalámbricos no existe actualmente un profundo estudio adecuado de factibilidad para que de manera anticipada podamos modelar cómo se va a comportar dicho enlace, en la gran mayoría de los casos se hace el enlace partiendo de la experiencia, poca o mucha, que tenga el instalador o el ingeniero responsable. Si no se tiene el conocimiento adecuado de diseño y planificación da como resultado en un enlace inestable, deficiente o inclusive sin que se logre establecer la comunicación. Por lo cual al momento de planificar un enlace inalámbrico ya sea punto-punto o bien puntomultipunto tenemos que asegurar y validar técnicamente algunos elementos tales como:
Realizar un estudio de factibilidad del enlace inalámbrico completo. Ser capaces de determinar las alturas necesarias de las torres de telecomunicaciones con al menos una claridad mínima requerida. Determinar el tipo y la potencia de las antenas a utilizar. Estimar los niveles de potencia de señal con los que va a estar funcionando el enlace en unas condiciones climáticas específicas. Estimar el porcentaje de operación anual on-line que nos va a dar el enlace.
Estudios de factibilidad, perfiles y línea de vista para enlaces inalámbricos Contamos con soluciones completas de diseño y planificación de redes y enlaces inalámbricos para todos los tamaños y todas las necesidades. Ya sea para enlaces PtP o PtMP.
Wireless Link Cloud
Wireless Link Cloud es un servicio en la nube, el cual está basado en un software asistente de diseño de redes de microondas, construido de acuerdo a recomendaciones de ITU-R y consideraciones técnicas de la industria de las telecomunicaciones, es una gran herramienta de apoyo para los ingenieros proyectistas que buscan un soporte informático de simulación de redes y enlaces inalámbricos. Wireless Link Cloud es un software como servicio servicio (SaaS) para diseñar e implementar redes microondas en menos tiempo y a bajos costos de ingeniera, la potencia y la facilidad de uso de sus herramientas hacen de Wireless Link Cloud una herramienta adecuada para una ingeniera rápida e intensiva.
Características:
Software intuitivo, fácil de usar y amigable. Wireless Link Cloud cuenta con un completo conjunto de herramientas de uso muy fácil y amigable, con una curva de aprendizaje muy corta tanto para ingenieros experimentados como para quien inicia en el ámbito de los enlaces inalámbricos.
Herramientas útiles de planificación. Wireless Link Cloud cuenta con herramientas potentes y muy útiles, como la búsqueda de repetidor, donde el software indica con una tabla y con una imagen de la grografía, dónde poner un repetidor entre la red troncal y el sitio objetivo al que hay que llegar. Así mismo cuenta con un Asistente de Diseño que calcula la posición exacta de los repetidores a lo largo de una red que se intenta planificar, solo ingresando las coordenadas inicial y final luego el software irá calculando paso a paso los saltos.
Cálculos automatizados.
Base de datos SRTM3.
Puede crear y almacenar la base de datos de los equipos, antenas, cables, entre otros, con los que trabaje usualmente.
Integración con Google Earth™.
Ahorro en costos de planificación.
¡Atractivos costos mensuales o anuales diseñados especialmente para la demanda de sus estudios! ¡O si lo prefiere contamos con el servicio personalizado donde nosotros le hacemos su estudio a precios preferenciales!
Sin plazos forzosos.
Disponible 24x7.
¡Entrega Express del servicio!
Módulos principales de Wireless Link Cloud Perfil Es un módulo en el que se pueden realizar cálculos de análisis de perfiles para determinar si se cuenta con línea de vista perfecta (LOS) en su enlace inalámbrico. Nos permite determinar la altura adecuada de las torres y la búsqueda avanzada de los puntos de repetición si se cuenta con problemas para realizar un solo enlace desde origen a destino. Ahora en estos perfiles también podemos contar con la imagen en 3D, para poder apreciar la trayectoria de la señal de radio frecuencia y tener una mejor visión sobre la línea de vista y los obstáculos en la misma.
Visualiza los obstáculos del trayecto radioeléctrico de la señal (Zona de fresnel).
Toma en cuenta la curvatura de la tierra a través del factor de corrección del radio de la tierra.
Permite conocer la claridad, distancia, altura, radio de fresnel y pérdidas debido a obstáculos como vegetación o edificios, en cualquier punto del trayecto.
Realiza un análisis de reflexión para ubicar el punto de reflexión, siendo esta una importante característica cuando el radioenlace se desplaza por zonas planas, llanuras o zonas cercanas al mar o lagos.
Calcula en base a las cotas del perfil parámetros como phi, rugosidad S, estos parámetros se usan en los cálculos de propagación.
Muestra una interface que permite calcular las alturas a las que deben ser instaladas las antenas.
Incluye herramientas para planear la ubicación de las torres con solo ingresar coordenadas aproximadas, esto ayuda en mucho a reducir el tiempo en buscar la ubicación adecuada para una torre. Permitiendo conocer si el terreno alrededor de donde se pretende instalar la torre es plano, es una ladera, o si hay espacio para las retenidas.
Red Es un módulo que permite la planificación y/o adquisición de sites mediante un conjunto de herramientas de fácil manejo y potente cálculo, este módulo en especial supone un enorme ahorro en recursos de costos y trabajos de cuadrilla.
Permite poder planificar instalaciones punto-punto o bien instalaciones distribuidas punto-multipunto, donde de una manera muy práctica podemos indicar las coordenadas de los sitios suscriptores que tenemos que enlazar y automáticamente nos indica el lugar ideal donde tenemos que instalar la estación base de tal manera que tenga línea de vista con todos los sitios objetivo.
Cálculos
Cuenta con el módulo de cálculos para hacer los estudios de eficiencia y disponibilidad del enlace, los datos los adquiere del perfil, de las bases de datos de los equipos, líneas de transmisión y antenas. El usuario solo tiene que seleccionar una serie de opciones con lo que minimiza la posibilidad de error, dentro de los modelos matemáticos soportados se incluyen Vigants-Barnett, ITU-R P.530-12, ITU-R Rep.338 e ITU-R P.530-6.
