UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO LABORATORIO NUMERO 1
INTEGRANTES : SANTISTEBAN RUIZ JAIRO FRANCO CESAR 1223210243 PROFESOR: INGENIERO WILBERT CHAVEZ AÑO : 2017
BAMBAMARCA-CAJAMARCA-PERU
1. OBJETIVOS: a. Observar y analizar las coberturas que nos proporcionara el software XIRIO.ONLINE adecuando nuestros propios diseños. b. Lograr analizar y observar el tipo de radiación de cada antena. 2. MARCO TEORICO: Xirio Online es la forma más rápida y económica de realizar simulaciones profesionales de cobertura radioeléctrica en cualquier parte del planeta. No requiere instalación o actualizaciones y se accede desde cualquier explorador. Permite calcular, compartir y publicar resultados en la red sin necesidad de disponer de herramientas de planificación ni cartografía digital propias, siguiendo un modelo SaaS (Software as a Service). Dispone de cartografía urbana y rural a nivel mundial de alta resolución, siguiendo el modelo de pago por uso, ofreciendo así la configuración más apropiada para cada escenario, minimizando los costes. Para entornos corporativos, está disponible la versión intranet denominada Xirio Corp, con opciones de acceso y funcionalidad personalizadas. Mientras que la versión en internet, Xirio Online, ofrece un acceso abierto y gratuito con pago en los cálculos de alta resolución.
3. INSTRUMENTOS: a. Xirio online.
4. CALCULO DE COBERTURA: a. Estación base: • Antena: dipolo en λ=2 (half -wave dipole). En un sistema real se utilizarán antenas
más directivas; sin embargo, por simplicidad se va a utilizar esta antena, que es omnidireccional en el plano horizontal. Para añadir esta antena, en el apartado antena copolar, elimine la antena existente (pulsando sobre la X roja), y a continuación añada la antena especificada pulsando sobre el botón verde con un +. • Frecuencia de referencia: 960 MHz (extremo superior de la banda descendente de
GSM-900). • Polarización: vertical. • Altura: 30 m. • Potencia: 10 W.
Asignamos un servicio o tecnología.
Las coordenadas de la ciudad de bambamarca.
Algunos datos de la antena a usar. b. Recepción terminal: • Antena isótropa de ganancia 0 dB. Para ello tome una antena omnidireccional para
servicio GSM(la que viene por defecto, por ejemplo) y modifique sus parámetros para que tenga una ganancia de 0dB. • Polarización: vertical. • Altura: 1,5 m. • El receptor tiene una sensibilidad de -102 dBm, y se desea un porcentaje de
cobertura perimetral del 90%, con una desviación típica de 10 dB. Introduzca este valor como Potencia umbral en el programa.
c. Método de cálculo: 1. Okumura-Hata en medio rural con resolución de 400 m (que es el máximo que se puede obtener de forma gratuita).
2. Rec. UIT-R P. 526-11 con resolución de 400 m.
3. Método LOS con resolución de 400 m. Este método considera propagación en espacio libre si existe visión directa, y atenuación infinita en caso contrario.
d. Señal de cobertura: - Okumura-Hata
Perfil de la cobertura - Rec. UIT-R P. 526-11 con resolución de 400 m.
-línea de vista.
Las tres vistas de la radiación de los tres casos en orden . Okumura-Hata
Rec. UIT-R P. 526-11 con resolución de 400 m.
Línea de vista
Pregunta 2:
podemos darnos cuenta que al utilizar un modelo Okumura-Hata no existen huecos pero su cobertura no es muy grande, en cambio al utilizar los otros dos modelos, aumentamos drásticamente la cobertura pero se crearon huecos de cobertura en ciertos sectores. Como se puede observar en las 3 imágenes, el método LOS tiene una mejor respuesta en cobertura ya que el área de mayor cobertura es la de color azul, y es justamente la que tiene más potencia, en otras palabras tiene un mayor rango de zona, esto es posiblemente debido a que es una medición en campo abierto y el método LOS es el más óptimo para este tipo de medición.
5. CALCULO DE COBERTURA EN ENTORNO RURAL Analice, de acuerdo con los modelos de Okumura-Hata y Rec. P. 526 del UITR, la mejora de cobertura que se obtiene por medio de los siguientes cambios: 1) Mover la estación base a un punto más alto. Utilice para ello la opción optimizar punto, que está en la ventana donde se definió la posición inicial del transmisor. 2) Incrementar la altura en 10 o en 20 m. 3) Incrementar la potencia en 6 dB. Pregunta 3: ¿Cuál de las tres opciones incrementa más la cobertura en la zona bajo estudio? ¿Por qué? Respuesta:
tanto para el método OKUMURA como para el método UIT-RP, muestran una mejora en la cobertura cuando se aumenta la altura de la antena, siendo esta la que aumento más la cobertura; ya que con esto se “esquiva” los obstáculos que antes interferían. Si bien el aumento de potencia aumento la cobertura aun
los obstáculos siguen molestando. Pero si combinamos un aumento de altura y cambiando el punto ó ptimo de la antena se obtienen mejores resultados. A continuación se va a probar el efecto de los cambios indicados en una zona montañosa. Para ello es necesario crear un nuevo estudio con un nuevo transmisor. Como en casos anteriores en vez de definir otra vez todos los parámetros, puede duplicar el estudio, y modificar en el estudio duplicado los parámetros necesarios. En el nuevo estudio sitúe el transmisor en el punto que está dentro de una zona montañosa. PREGUNTA 4: Compare el efecto sobre la cobertura de los cambios anteriores, utilizando el modelo de la Rec. P. 526 del UIT-R. ¿Cuál de las opciones es más efectiva en este caso? ¿Por qué? Parámetros originales Altura = 50m Potencia = 16dB Moviendo al punto óptimo de la antena Como se puede ver en el perfil el terreno es muy accidentado, por esa razón aumentando la potencia no se obtienen resultados buenos, el aumento de la altura en 20m tampoco mejoró, tal vez si aumentamos más al altura se obtendrían mejores resultados pero no es viable una altura de la antena muy alta. En cambio sí movemos el punto situado de la antena a otro lugar donde sea el punto más alto del terreno entonces si mejoraría (punto óptimo) como se puede ver en la imagen, la cobertura aumentó, la señal llegó a más lugares pero aun así no se puede cubrir todo el área.
6. COBERTURA EN ENTORNO URBANO En este apartado se comparan varios métodos de propagación en entorno urbano. Cree un nuevo estudio de cobertura y defina una estación base (transmisor) con los siguientes parámetros:
Coordenadas: X: desconocido; Y: desconocido m. Antena: dipolo en λ=2 (half -wave dipole). Frecuencia de referencia: 960 MHz. Polarización: vertical. Altura: 4 m (altura de la torre situada sobre el edificio). Potencia: 43 dBm.
Para esta parte no tenemos las coordenadas. PREGUNTA 5: ¿Qué diferencias observa entre los métodos utilizados?
PREGUNTA 6: Comente la cobertura obtenida de acuerdo con el modelo que acaba de definir. Al definir el nuevo modelo se puede observar que la posee una menor cobertura en relación con Okumura-Hata.
PREGUNTA 7: ¿Qué enlace es el que limita la cobertura? En esta parte el enlace que limita la cobertura es del móvil, ya que a él lo estamos tomando como estación base, y al BTS como receptor.
PREGUNTA 8: Razone qué cambios deberá introducir en el estudio de cobertura de Xirio-OnLine para observar la cobertura en sentido ascendente. Para poder hacer la medición en sentido ascendente se debe trabajar con Editable Ampliado, ya que este método nos permite cambiar los parámetros pedidos, como la altura de la antena, por tal razón este es el método que debemos usar. PREGUNTA 9: Si se desprecia el efecto de variación de cobertura debido a la frecuencia, ¿cómo se pueden visualizar simultáneamente en un solo estudio las coberturas descendente y ascendente? Para ver los dos resultados superpuestos solo basta utilizar una misma frecuencia tanta para UL como DL. EFECTO DEL DIAGRAMA DE RADIACION En este apartado se analiza el efecto del diagrama de radiación de la antena de la estación base. Una antena se define en Xirio-OnLine por medio de su sus diagramas de radiación copolar y contra polar. En las bandas de frecuencias utilizadas en comunicaciones móviles la despolarización de la señal es alta. Por este motivo, es habitual utilizar sólo el diagrama copolar (es decir, el relativo a la polarización transmitida). El diagrama se define en Xirio-OnLine por medio de la ganancia, un diagrama horizontal normalizado (valor máximo 0 dB) y un diagrama vertical normalizado. Defina en Xirio-OnLine la antena cuyos datos figuran en el apéndice A. Para ello,
introduzca como transmisor una antena estándar omnidireccional y a continuación, en la ventana de parámetros, modifique los diagramas de radiación horizontal y vertical y la ganancia. Para modificar los diagramas de radiación pulse sobre el botón verde con un + y defina pares de puntos (ángulo-atenuación). No es necesario que se definan de forma muy exacta (5-7 pares de puntos son suficientes).
Esta antena ya no es una antena omnidireccional, sino que es una antena directiva, con lo cual la atenuación para determinaos lados, según el diagrama de radiación, se verá afectado en la cobertura.
PREGUNTA 10: Considere ahora que la estación base utiliza la antena directiva que acaba de crear. En el programa, ¿dónde debe seleccionarse la nueva antena para ver la cobertura en sentido descendente: en el transmisor o en el receptor? ¿Y en sentido ascendente? Se debe seleccionar en la opción transmisor (BTS-MS) y en el receptor para ascendente (MSBTS) PREGUNTA 11: Calcule la cobertura en sentido ascendente con la antena que acaba de crear, utilizando para los demás datos los valores del apartado 5. Compruebe y comente el efecto de variar la orientación de la antena en acimut. Sin coordenadas: PREGUNTA 12: Suponiendo R = 12 dB, modifique la inclinación de la antena hasta 10° y observe cómo cambian la zona de cobertura y la zona en la que puede haber interferencia. Comente los resultados. Sin coordenadas
