Radiocomunicaciones en Sistemas de Radioenlace Punto A Multi Punto PDF

 

Radiocomunicaciones en sistemas de radioenlace punto a multi punto Kevin Delgado Puelles1 , Jorge Enrique Ilizarbe Saavedra2 1

Universidad Nacional Mayor de San Marcos UNMSM, Lima, Peru´ [email protected],jo kevin.delg [email protected],jorge.ilizarbe [email protected] @unmsm.edu.pe

 Abstract—The goal of this research work in the course of introduction to radiocommunications is to understand the operation of  radiocommunications in point-to-multi-point radio link systems by analyzing their main characteristics  Index Terms—radioenlace punto a multi punto.

´ I. I NTRODUCCION Con el fin de conseguir un ahorro econ´o omico mico considerable en las com comuni unicac cacion iones es rea realiz lizada adass entre entre dos de las planta plantass mas a´ s cerc cercan anas as de la mism mismaa empr empres esa, a, se ha estu estudi diad ado o un unaa alternativa de sistemas de comunicacion. o´ n. El uso de un sistema de radioenlace interno, evita la necesidad de subcontratar los servic servicios ios y el alquil alquiler er de los eleme elemento ntoss de una empre empresa sa de telecomunicaciones externa. En los siguient siguientes es apart apartados ados de este cap cap´´ııtulo, tulo, se definen definen las caracter´ caracter´ısticas ısticas principales del radioenlace de una manera generalizada, donde se especifican las frecuencias y elementos que lo constituyen. Por otro lado, se plantea el estado actual de las comunicaciones de la empresa, as´ı como el resultado que se quiere obtener con la implantaci´o on n de la radiocomunicaci´on. on.

Fig. 1. Frecu Frecuencia enciass de telecomu telecomunicac nicacione ioness

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I I . F UNDAMENTOS DE FUNCIONAMIENTO Definicion Definici´ o´ n del radioenlace: Una comunicaci´ comunicacion o´ n radioenlace se define como cualquier interconexi´ on realizada entre los terminales de telecomunicaci´on on mediante medi ante ondas electrom electromagn agn´eeticas ´ ticas,, a tr trav av´ees ´ s de un med edio io no guiad guiado, o, tambi tambTransmisor). ieen ´ n llamadas llamadasLa STL, Studi Studio o en Tra Transmi Link  (Enlace Estudio frecuencia lansmitter quetter trabajan estas estas ondas, ondas, se sit sit´u uan ´ an en el rango rango de micro microond ondas, as, es decir decir,, en el espectro de las altas frecuencias (de 300 MHz a 300 GHz) con una longitud de onda de entre 1 m a 1 mm, aunque lo mas a´ s com´ comun u´ n es el uso de frecuencias s uper u´ per elevadas (SFH, Super High Frequency) donde se superan los 3 GHz. Sobre esta informaci´ informacion, o´ n, se definen las dos frecuencias que se utilizan para la comunicaci´o on, n, siendo una para la portadora modulada de transmisi´ transmision o´ n y otra para la otra portadora de recepci o on. ´ n. Este concepto de comunicaci´ comunicacion, ´ se define como comunicaci comunicaci´o on ´ n de tipo tipo du uplex ´ plex,, don donde de las fre frecue cuenci ncias as de emi emisi si´o on ´ n y rec recepc epciion o´ n constituyen el radio canal [5]. En cuanto a la definici´o on n de un sistema de radi radiocom ocomuniunicaci´o on, n, var´ııaa seg´un un las espe especifica cificacione cioness util utilizad izadas as para los elementos en curso, esto es, existen diferentes tipos de comunicaciones seg´ segun u´ n los terminales utilizados y la se nal n˜ al emitida.

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  Teniendo en cuenta la ubicaci on o´ n del terminal: situan u´ an en la tierra, por Terrestre: todos los terminales se sit´ lo tanto, se crean radioenlaces terrenales. Sat´elite: Sat e´ lite:   m´ınimo ınimo uno de los repetidores se encuentra en sat´elite. elite. Con ello ello,, se gener generan an radi radioenl oenlaces aces espacia espaciales les o por sat´ satelite. e´ lite.   Conforme al terminal: Radioe Rad ioenla nlace ce de servic servicio io movil: o´ vil:   comunicacio comunicaciones nes re´ alizadas aliz adas mediante mediante term terminale inaless moviles. oviles. Radioenlac Radioenlacee de servicio serv icio fijo: enlace enlace crea creada da entr entree puntos puntos fijos situado situadoss sobre la superficie terrestre. Este sistema de comunicaci´ comunicacion o´ n re real aliz izad adaa entr entree los los 80 800 0 MH MHzz y 42 GH GHz, z, fa faci cili lita ta un unaa capacidad de informacion o´ n con caracter´ caracter´ısticas ısticas de calidad y disponibilidad determinadas.   Dependiendo de la se˜nal nal emitida: Digital:   son m´ mas a´ s actuales que las anal ogicas o´ gicas y se crean mediante la modulaci´ modulacion o´ n por conmutaci´ conmutacion o´ n de fase o por ampli amp litud tud en cua cuadra dratur tura. a. Este Este tip tipo o se se se˜nales n˜ ales perm permiten iten ´ n de los la regenera regeneraci ci´o on los da dato toss y cons consta tan n de un unaa mayo mayorr tolerancia frente a ruidos e interferencias [2]. Anal´ogica: Anal o´ gica:  fueron las primeras se n nales ˜ ales que se emit emit´´ıan ıan y se consiguen con la modulaci o on ´ n en frecuencia. ´ III.   TIPO O TECNICA DE MODULACI ON

´ n lo que se fij En esta esta oc ocas asiio on fijar ar´a´ ser sera´ un unaa modu modula laci ci´on o´ n concreta y se observar´a una comparaci´on on entr entree los posibles posibles anchos de banda para esa modulaci on. o´ n. Nuevamente las representaciones a mostrar ser´ seraan: ´ n: • • • •

  Disponibilidad en ausencia de interferencias   Throughput en ausencia de interferencias   Disponibilidad afectada por interferencias   Throughput afectado por interferencias

 

Modulaci´on Modulaci o´ n QPSK Para el caso de las dos figuras inferiores, 2 y 3, podr an a´ n observarse los valores de disponibilidad y velocidad de datos respecti respe ctivam vamente ente para una modulaci´ modulaci´o on n QPSK QPSK en un entorn entorno o ide ideal al donde donde no exist existen en int interf erfere erenci ncias. as. Tal y como como se apreaprecia, los val valores ores de dispo disponibil nibilidad idad (figura 2) ser´ seran a´ n pr´ proximos o´ ximos al 100 100% % par paraa cualqu cualquier ier ancho de ban banda, da, aunque aunque estos van disminuyendo ligeramente a medida que la distancia va aumentando. Para el caso del throughput (figura 3), los valores que se conseguir´ conseguiraan ´ n ser ser´aan ´ n constantes hasta una distancia de 15 kil´ kilo ometros ´ metros y rondar rondar´aan ´ n entre los 13 Mbps y los 77 Mbps en funci´o funci on ´ n del ancho de banda escogido, siendo evidente que a mayor porci´o on n del espectro seleccionado, mayor velocidad de transmisi´o on n de los datos podr´a conseguirse.

Fig. 4. Thro Throughp ughput ut para QPSK afectad afectado o por interf interferenc erencias ias

en un sistema en el que no se requieran mayores velocidades que las mostradas en la figura 4 ser´ sera´ mas a´ s que suficiente fijar como modulaci´ modulacio on ´ n QPSK.

Fig. 2. Disp Disponib onibilid ilidad ad para QPSK en ausen ausencia cia de interfere interferencias ncias

Fig. 5. Disponibi Disponibilidad lidad para QPSK afectada por iinterferencias nterferencias

Modulaci´on Modulaci o´ n 16QAM

Fig. 3. Throu Throughpu ghputt para QPSK en ausencia de interferencia interferenciass

Una vez las interferencias pasan a actuar en este sistema, puede pue de observa observarse rse en las figur figuraa 4 y 5 que los cambi cambios os son pr´acticamen acticamente te insi insignific gnificati ativos vos resp respecto ecto al caso anterior anterior.. El hecho hec ho de ser QPSK la modul modulaci aci´on o´ n maas ´ s rob robust ustaa de todas, todas, asegurar a´ un correcto funcionamiento del sistema a pesar de que una se˜ sen nal ˜ al interferente actuando a la misma frecuencia y polarizaci´o polarizaci on ´ n est est´e´ presente El unico u´ nico inco inconv nvenie eniente nte que surgir´ surgir´a para para est estaa mod modula ulaci´ ci´on on ser´a que las tasas que se podr´aan n conseguir para un determinado ancho de banda ser´ seraan ´ n inferior inferiores es a las alcanza alcanzables bles con otra otrass modulaciones modulacio nes con mayor mayor numero u´ mero de s´ s´ımbolos. ımbolos. No obst obstante ante

Fig. 6. Disp Disponib onibilid ilidad ad para 16QAM 16QAM en ausencia de inter interferen ferencias cias

Continuado Conti nuado en esta secci secci´o on ´ n con la modul modulaci aci´on o´ n 16QAM, 16QAM, podra´ apreciarse en la figura 6 que la disponibilidad sigue una podr´

 

tendencia muy similar a la observada en la figura 2 para la modulaci´on modulaci o´ n QPSK, cuando las interferencias no act uan u´ an en el sistema. No obstante s´ s´ı es destacable que las curvas empiecen a decrecer antes, y para un mismo ancho de banda y distancia en este caso se conseguir´ conseguira´ un valor de disponibilidad ligeramente inferior. Por otro lado, seg´un un la figura 7, los valores de throughput tambi´een tambi ´ n se ve que se mantienen pr pr´acticamente a´ cticamente constantes a todas tod as las dist distanc ancias ias y par paraa todos todos los ancho anchoss de ban banda. da. No obstan obs tante, te, por el hecho hecho de hac hacer er uso de una modu modulac laciio on ´ n en cuya constela constelaci´ ci´o on n aparecen mayor n´umero umero s´ıımbolos mbolos que para QPSK, las velocida velocidades des de tran transmis smisi´ i´o on n de datos que puedan conseguirse son mucho mayores, siendo superiores a medida que el ancho de banda tambi en e´ n lo es. Sin embargo tambi´ tambien e´ n habr´a´ que tener en cuenta que cuanto mayor sea el ancho de habr banda, los valores de disponibilidad cada vez ser´aan n menores y esto hecho puede acabar dando lugar a problemas, aunque paraa la mod par modula ulaci ci´on o´ n que que ah ahor oraa se est esta´ tratando tratando (16QA (16QAM), M), pr´ practicamente a´ cticamente todas est´ estan a´ n pr´ pro oximas ´ ximas al 100%.

Fig. 8. Disp Disponib onibilid ilidad ad para 64QAM 64QAM en ausencia de inter interferen ferencias cias

Fig. 9. Thro Throughp ughput ut para 64QAM en ausen ausencia cia de inter interferen ferencias cias

Fig. 7. Disponibil Disponibilidad idad para QPSK afectada por in interferencias terferencias

Modulaci´on Modulaci o´ n 64QAM Cuando Cua ndo aum aument entaa el ord orden en de la mod modula ulaci´ ci´o on n se obs observ ervan an cada ca da ve vezzenlo los ef efec ecto tos s la dedisponibilidad fo form rmaa maas ´ s pro pronun nuncia da. en Como Com o se muestra las figura 8, para elciada. caso ausen´ s pronuncia cia de inte interfer rferenci encias, as, dism disminui inuirra´ de forma m´ maas pronunciada da para radioenlaces m´ mas a´ s alejados cuanto mayor sea el ancho de banda utilizado, siendo pr´acticamente acticamente del 100% hasta los 15 km solo ´ para 10 MHz y 20 MHz. De fo form rmaa simi simila larr se pu pued edee ap apre reci ciar ar en la fig figur uraa 9 qu quee la velocidad de transmisi´ transmision o´ n de los datos ser´ sera´ pr´ practicamente a´ cticamente constante en todos los casos excepto para los mayores anchos de banda (50 MHz y 80 MHz), que poco a poco empiezan a dis dismin minuir uir para distan distancia ciass superi superiore oress a los 10 kil kil´ometros. o´ metros. Tambi´en en en comparaci´o on n con la modulaci´o on n 16QAM vista en la figura 7, se vuelve a apreciar un aumento de los valores de throughput por el hecho de hacer uso de mayor n umero ´ de s´ıımbolos mbolos para 64QAM.

cuando un se˜n nal al interferente comienza a hacer acto de presencia? Puede concluirse por lo tanto, llegados a este punto, que que en el di dise se˜n no ˜ o de una re red d en la qu quee se sea cons consci cien ente te que exis existen ten inter interfere ferencia nciass pr pr´oximas ´ trabajando a una misma frecuenc frec uencia ia y pola polariza rizaci´ ci´on, o n, no ser´ ser´a adec adecua uado do ha hace cerr us uso o de modulaciones poco robustas como lo son 64QAM en adelante.

¿Y qu´ que´ ocu ocurre rre para la modula modulaci ci´on o´ n 64Q 64QAM, AM, sie siendo ndo esta esta menos robusta que las vistas en las dos secciones anteriores,

No obstante, si quisieran utilizarse porque el dise˜ diseno n˜ o requiere de elevadas tasas de transmisi on, o´ n, que s´ solo o´ lo estas modulaciones

Fig. 10. Disponibili Disponibilidad dad para 64QAM afectada po porr interferencias

 

las pueden proporcionar, ser´ ser´ııaa inevitablemente necesario hacer uso de t´ tecnicas e´ cnicas para paliar el efecto de las interferencias. Su respuesta puede apreciarse en las figura 10 y 11, viendo que afectan gravemente al funcionamiento de un sistema que haga uso de esta modulaci´ modulacion, o´ n, puesto que para cualquier ancho de banda escogido la disponibilidad inevitablemente ser ser´a´ del 0%, y consecuentemente el throughput tambi´ tambien e´ n ser´ sera´ nulo.

13, siendo ya trabajo del encargado del diseno ˜ de la red seleccionar el ancho de banda necesario, en el caso de seleccionar la modulaci´ modulacion o´ n 256QAM, en funcio on ´ n de los requisitos de tasa de datos que se vayan a necesitar. Se observa adem´as as que para el uso de una frecuencia de trabajo de 18 GHz el m aximo a´ ximo valor de throughput alcanzable con los equipos utilizados para este estudio estu dio ser´ sera´ de 350 Mbps en el caso de que se escoja una modulaci on o´ n 256 256QAM QAM,, hac hacien iendo do uso de un ancho de ban banda da de 80 MHz, con una polarizaci´o on n vertical y en ausencia de interferencias (o en el caso de que existan, sean estas atenuadas mediante las t´ tecnicas e´ cnicas adecuadas) [7].

Fig. 11. Throughput para 64QAM afectado por interferencias interferencias

Modulaci´on Modulaci o´ n 256QAM Para fina Para finaliz lizar ar con esta esta par parte te de result resultado adoss se mostra mostrar´ r´aan n a continuaci´on on los datos obtenidos para la modulaci´o on n 256QAM.

Fig. 13. Disponibilidad Disponibilidad para 256QAM en au ausencia sencia de interferencias

IV IV.. E SQUEMA REFERENCIAL DEL SISTEMA DE RADIOCOMUNICACIONES

Este es el punto a multipunto IEEE 802.11a/b/g. 2.4 o 5 GHz con un radio AP con antena sectorial 60°- 90º con una cobertura con l´ l´ınea ınea de vista directa con un radio aproximado de unos 3 km (podr´ (podr´ıa ı a ser m´ mas a´ s dependiendo de la localidad) y proporciona 25 Mbps de transferencia de datos real para un CPE. La cantidad recomendada de CPEs a un radio es de hasta 15. Para las   areas a´ reas urbanas se utilizan por lo general 5 GHz (canales m´ maas ´ s libres y que no se superponen) y para las zonas rurales funcionan bien en 2.4 GHz. Este es un escenario t´ t´ıpico ıpico de red de acceso WISP [6]. Fig. 12. Disponibilidad Disponibilidad para 256QAM en au ausencia sencia de interferencias

La disponibilidad para el caso en ausencia de interferencias, ´s mostrada en la figura 12 se observa que se ve mucho m aas afectada por una brusca ca´ ca´ıda ıda cada vez a menores distancias a medida que el ancho de banda seleccionado sea mayor. Por lo tanto ante la vista de estos resultados se hace evidente que en el caso de necesitar dise˜nar nar un radioenlace para distancias superiores a 10 kil´ kilo ometros ´ metros aproximadamente, la mejor opci´ opcion o´ n ser ser´a´ no hacer uso de la modulaci modulaci´o on ´ n 256QAM, ya que incluso sin que otras senales n˜ ales est´ esteen ´ n interfiriendo gravemente en la red, de por s´ı ya no se podr´an an alcanzar valores de disponibilidad pr´ proximos ´ al 100%, y ser´ıa ıa necesario recurrir a modulaciones maas ´ s robustas para poder cumplir dichos requisitos. De forma similar se observan los resultados de throughput en la figura

Fig. 14. Punt Punto o a punt punto o 802.11n 802.11n en 2.4/5 GHz 2.4/5 GHz

V. P RINCIPALES EQUIPOS Y ACCESORIOS Para realizar una correcta correcta instalaci instalaci´on o´ n del rad radioe ioenla nlace ce se debe de rea debe realiz lizar ar simula simulacio ciones nes y el cal calcul culo o pre previo vio,, por ello ello

 

dividiremos los equipos y accesorios en dos partes (software y hardware): •

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  Software Radio Mobile. Radio Mobile es un software de distribuci on o´ n gratuita gratuita que perm permite ite simular escenarios escenarios de radioenlaces, opera en el rango de 20 Mhz a 20 Ghz. una de las caracter´ caracter´ısticas ısticas m´ mas a´ s importantes del software es que usa cartograf ´ıa ıa y mapas actualizados obtenidos de los sat´eelites; lites; entre las bondades que ofrece, se puede obtener informaci´o informaci on ´ n muy muy   u util ´ til como como peerdidas ´ rdidas de prop propagac agaciion, o´ n,

cuenta las cara cuenta caracter cter´´ııstica sticass que pro propor porcio ciona na fre frente nte a los dem´as, dem a´ s, son los coaxia coaxiales les.. Este Este cab cable le est estee compue compuesto sto por dos con conduc ductor tores es aislad aislados os me media diante nte un diel dielectrico. e´ ctrico. Por una parte, se encuentra el n´u ucleo, cleo, el conductor de alambre (de cobre o aluminio) por donde se transmite la se˜ senal n˜ al el´ electrica e´ ctrica deseada. deseada. Despu Despu´es e´ s se situa u´ a el diel´ dielectrico, e´ ctrico, cual aisla los dos conductores con el fin de que no se produzca un cortocircuito. Ala vez, esta capa es envuelta por una malla met´aalica lica tranzado o laminado, cual protege la se˜ sen nal ˜ al de dell ru ruid ido o el el´eectric ´ ctrico o y de distor distorsio siones nes de hilos hilos

despeje de la zona de Fresnel, distancia entre los puntos a enlaz enlazar ar,,   angulos a´ ngulos de incli inclinaci naci´o on, ´ n, azimuth, azimuth, entre otros otros [4]. Otra caracter caracter´´ııstica stica impo importan rtante te del softwar softwaree es que independi inde pendientem entemente ente de la marca marca de equi equipos pos utilizad utilizados os para el diseno n˜ o del radioenlace, este permite ajustar cada una de las caracter´ caracter´ısticas ısticas de cada marca, ejemplo Px del transmisor, sensibilidad del receptor Rx, tipos de antenas, ganancia en antenas, topolog´ topolog´ıas ıas de red entre otros.[5] Google Earth. Software propiedad de Google que permite de manera virtual observar el globo terr´ terraqueo, a´ queo, en donde se tien tienee mu ultiple ´ ltiple carto cartograf  graf ´ııa, a, con con ba base se en foto fotogr graf  af ´ııas as satelitales,, fotograf ´ıas satelitales ı as aeereas, ´ reas, inic inicialm ialmente ente el software software fu fuee cr crea eado do ba bajo jo el nomb nombre re de Eart Earth h Vie iewe werr 3D por por la compa˜n n´ıa ı´a Key Keyhole hole Inc* , financiada financiada por la Agenc Agencia ia Central de Inteligencia, finalmente en 2004 fue comprado por Google. Google Earth posee un buscador por coordenadas, nombre de ciudades, calles, edificios, comercios, etc. Adem´ Ademas a´ s permite adicionar capas sobre las im´ imagenes a´ genes satelitales o mapas con m´u ultiple ltiple informaci´o on n desde datos censales, cens ales, como tambi tambieen ´ n fotog fotograf  raf ´ıas ıas desde nuest nuestros ros dispositi pos itivo vos. s. Est Estee sof softwa tware re al igual igual que el anteri anterior or ser´ sera´ de gran ayuda para analizar cada uno de los diferentes fen´ fenomenos o´ menos que puedan presentarse en el dise n no ˜ o y estudio del radioenlace [8]. Wifi Analyzer. Es una aplicaci´ aplicacion o´ n movil o´ vil desarrollada para ´ n qu equipos equi pos con sist sistema ema operativ operativo o andr android, oid, aplicaci aplicaci´o on quee permite realizar un escaneo del espectro y observar que frecuencias, canal y con qu´ que´ potencia est´ estan a´ n presentes en sitios que se determinen analizar, esta aplicaci´on o n es de

adyacentes. Por ultimo, se encuentra la cubierta exterior fabricado con pl´ plastico, a´ stico, tefl´ teflon o´ n o goma, lo cual resguarda de la hum humeda edad d e int interf erfere erenci ncias as electr electroma omagn gn´eticas e´ ticas de fuentes externad, debido a que estos materiales no son conduc con ductor toras. as. Este Este tipo tipo de cab cablea leado do esta esta dise disenado n˜ ado para ˜ aless de al poder pod er tr trans anspor portar tar se se˜n nale alta ta fr frec ecue uenc ncia ia (y (yaa qu quee ´ n de las fre limita lim itan n las perdid perdidas as por rad radiac iaciio on frecue cuenci ncias as mayo mayore ress de 10 100 0 KH KHz) z) y a al alta ta ve velo loci cida dad d en la larg rgas as distan distancia cia,, sin que le afe afecte cte las int interf erfere erenci ncias as de otras otras se˜ senales. n˜ ales.

gran utilidad en la visita a terreno [3].  Hardware Antenas. Se puede definir a una antena, como un dispositivo que tiene la capacidad de transformar la energ´ıa el´ eleectrica ´ ctrica en ondas electromagn´eticas eticas y viceversa, esto est o depend dependien iendo do si dic dicho ho dispos dispositi itivo vo con conduc ductor tor est´a transmit tran smitiend iendo o o rece receptand ptando o info informac rmaciion. o´ n. Actualmen Actualmente te existe una gran variedad de tipos de antenas que han sido creadas crea das para cubrir los diferent diferentes es requerim requerimient ientos os de las comunicacioness inal´ comunicacione inalambricas a´ mbricas tales tales como dire direccio ccionales nales,, omnidireccionales, omnidireccio nales, sectoriales. Cables Cab les.. Los tipos tipos de cab cables les que se uti utiliz lizan an en el   area a´ rea de la lass te tele leco comu muni nica caci cion ones es son son mu ultipl ´ ltiples, es, aun aunque que la funci´o funci on ´ n de to todo doss ello elloss si siem empr pree es la de tr tran ansp spor orta tarr informaci´o on. n. En el caso caso de un radi radioe oenl nlac ace, e, do dond ndee el cable es utilizado para trasladar los datos desde el switch

aplica aplicada da y la cor corri rient entee absorb absorbida ida por un cable cable coa coaxia xiall de lon longit gitud ud infi infinit nita. a. Por lo tan tanto, to, ser ser´a´ necesari necesario o tene tenerr presente este valor, ya que es el que indica el valor de la resistencia con la que se debe terminar el cable. De est estaa manera manera,, si no es adapta adaptada da cor correc rectam tament ente, e, la se˜n nal al es rebotada al final de la l´ l´ıınea. nea. El valor valor de los cables cables coaxiales m´ mas a´ s utilizados suele ser de 50 o 75 . Capacidad: es la cantidad de informaci on o´ n que puede ser transmit tran smitida. ida. Y se puede calcul calcular ar mediante mediante la sigu siguient ientee ecuaci´on: Fr Frec ecue uenc ncia ia de tr trab abaj ajo: o: es la fr frec ecue uenc ncia ia a la qu quee est esta´ dise˜nada dise nad ˜ a el cab cable le para para poder poder trabaj trabajar ar en condic condicion iones es adecuadas. Atenuaci´o on: n: se trata de las p´eerdidas rdidas de potencia generadas a la fr frec ecue uenc ncia ia de tr trab abaj ajo. o. Se mide miden n en dB dB/m /m,, auau-

situado situ ado en el CPD(C CPD(Centr entro o de Proce Procesami samiento ento de Dato Datos) s) a la antena antena,, los modelo modeloss mas mas uti utili lizad zados os ten tenien iendo do en

ment´andose ment a´ ndose la atenuaci´ atenuacion o´ n a mayor distancia y frecuencia. Por lo tanto, caracter´ caracter´ıstica ıstica importante a tener en cuenta

Fig. 15. 15. Cable Cable coaxi coaxial al

A la hora de escoger un cable coaxial, se debe tener en cuentaa los par cuent par´ametros a´ metros m´ mas a´ s importan importantes tes que lo define definen, n, puesto que pueden variar segun u´ n la finalidad para los que est´ estan a´ n pensados: Impedancia caracter´ııstica: stica: es la relaci´on on entre la tensi´on on

 

Fig Fig.. 16. Ecuaci´ Ecuaci´on Impeda Impedancia ncia ca racter´ııstica stica Fig. 18. 18. Conector Conector SM SMA A

este componente del sistema no actua u´ a directamente en la comunicaci´on, comunicaci o´ n, es una parte pasiva que ayuda a mejorar el alcance; ya que, permite regular la altura a la que se instala la antena, pudiendo evitar algunos obst´aculos. aculos. Con

Fig. 17. 17. Capacidad Capacidad

para para las las peerdida ´ rdidass que se genera generarraan ´ n en el si sist stem emaa de radiocomunicaci´o radiocomunicaci on. ´ n. Conectores. Los conectores utilizados en los extremos del cableado, aportan una perdida peque n na ˜ a pero que se debe tener presente para que los c´aalculos lculos de la se n nal ˜ al sean reales desde el principio. Lo Loss cone conect ctor ores es en los los que que se cent centra ra este este pu punt nto, o, son son u´ nicamente unicamen te aquellos aquellos comp compatib atibles les con los cabl cables es coaxiale iales, s, ya qu quee son son la lass ut util iliz izad adas as pa para ra el radi radioe oenl nlac ace. e. Aun teniendo esta especificaci´o on, n, existen varios modelos que se podr´ podr´ııan an uti utiliz lizar ar.. Por un lado, lado, se enc encuen uentra tran n los conectores para banda ancha IEC 169-2, cuales abarcan los conectore conectoress trad tradicio icionales nales de RF, RF, F (con (conector ector coaxial de radiofrecuencia) y los BNC, Bayonet Neill-Concelman (utilizado principalmente en conexiones de video y redes Et Ethe hern rnet et). ). Por Por ot otro ro la lado do,, se si sittuan u´ an las especiali especializadas zadas para audiovisuales como son el conector XLR-3, Xternal Live Return o Retorno Externo Activo de 3 pines (para audio profesional y equipos de iluminaci on), o´ n), RCA (Radio Corporation of America) y Jack (conector de audio). Y, por   ulti ultimo, ´ mo, se encuentra encuentran n las de usos especiales especiales como UHF (para frecuencias VHF y HF) o SMA, SubMiniature version A (utilizado en microondas con soporte hasta 33 GHz). M´asti a stil. l. El m´astil a stil es un sop soport ortee rob robust usto o que permi permite te sujeta sujetarr la antena antena en la int intemp emperi erie, e, de man manera era que esta permanezca siempre con la orientacion o´ n definida. Aunque

Fig Fig.. 19. 19. Maastil ´ stil para antena

el fin de escoger el m´ maas ´ s ade adecua cuado do par paraa el proyec proyecto to se realizan los c´ calculos a´ lculos b´ basicos a´ sicos teniendo en cuenta que no sobre altura por encima del reflector, ni se quede escasa. Mediante Medi ante este resultad resultado, o, se ha de analizar el mercado, mercado, puesto que se ofr puesto ofrece ecen n mastiles a´ stiles de dife diferent rentes es altu alturas ras y grosores para hacer frente a las necesidades de elevaci on o´ n de la antena, as´ as´ı como para ser la base necesaria seg un u´ n el peso de la misma [5]. ´ LOGAR´ITMICA V I . E CUACI ON I TMICA QUE MODELA EL SISTEMA ´ . DE RADIOCOMUNICACIONES Y SU DESCRIPCI ON ´ lculo Pot Caalculo Potenc encia ia Isotr Isotr´opic o´ picaa Radi Radiad adaa Ef Efec ecti tiv va. Es la Potencia Pote ncia Isot Isotr´ r´o opic picaa Efec Efecti tiva va Ra Radi diad adaa en cada cada uno uno de los los puntos pun tos del enl enlace ace,, y est estaa se da por la pot potenc encia ia del equ equipo ipo (Ptx) en dBm y la ganancia de la antena (Gtx) en dBi. Caalculo ´ lculo PIRE Donde, Ptx = Potencia del transmisor (dBm) Lc = p´ perdidas e´ rdidas en cables y conectores (dB)

 

[2] H. H. J. D. Escob Escobar ar Sanchez Fabia Fabian n Yabi Yabin, n, “Redes de radio enlace de microondas,” pp. 1–20, 2012. [3] I. Fernan Fernandez, dez, “Wi “Wifi fi analyze analyzer. r.”” NOBB NOBBOT OT,, 2018, pp. 1–20. 1–20. [4] P. G. Garnach Garnacho, o, “Manu “Manual al de uso radi radio o mobile. mobile.”” IEEE, 20 2006, 06, pp. 1–13. 1–13. [5] G. Gonzalez Menendez, “Frecuen “Frecuencia cia de telecomunicacion telecomunicaciones,” es,” Repositorio de la Universidad Oberta de Catalunya , no. 1, pp. 1–56, 2018. [6] D. LLC, “Enl “Enlaces aces punt punto o a multipu multipunto nto en 2.4/ 2.4/5ghz 5ghz.” .” IEEE, 20 2014. 14. [7] F. R. Pascual, Pascual, “Plani “Planificaci ficaci´on o´ n celular en sistemas de acceso radio punto a multipunto,” in   GIGAtronic. IEE IEEE, E, 2019 2019,, pp. 1 10–1 0–13. 3. [8] M. Wiki Wiki,, “Goo “Google gle earth,” earth,” 2012 2012,, pp. 1–13. 1–13.

Fig Fig.. 20. 20. se se˜nal n˜ al emitida con una potencia en el transmisor RBU-alimentador

Gtx = Ganancia de la antena (dBi) Calculo a´ lculo potencia de recepci´ recepcion o´ n calculada. Ya en el destino, el receptor tiene un margen de sensibilidad, establec´ establec´ıa ı a como la m´ınima ınima pote potencia ncia que puede llegar llegar a la entrada del rece receptor ptor para tener un nivel aceptable de se˜nal. nal. El calculo de enlace nos permite ver si la se˜ sen nal ˜ al emit emitida ida con una potencia potencia en el transm transmiso isorr RBU RBU-al -alime imenta ntador dor,, lue luego go de tod todas as las perdid perdidas as a las que esta esta sujeta sujeta y debe debe haber haber sido amp ampli lifica ficada da en las antenas, es aun capaz de sensibilizar al receptor [1].

Fig Fig.. 21. 21. Calculo a´ lculo potencia de recepcion o´ n calculada

Donde, Ptx = Potencia del transmisor (dBm) Ltx = p´ perdidas e´ rdidas en cables y conectores del emisor (dB) Gtx = Ganancia de la antena emisora (dBi) Lrx = p´erdidas erdidas en cables y conectores del receptor (dB) Grx = Ganancia de la antena receptora (dBi) Le = Perdida de propagaci on o´ n (dB) VII. C ONCLUSIONES De acuerdo a lo analizado en el trabajo descrito se muestra las facilidades que ofrece el sofware ADS para dise nar n˜ ar una antena miscrostrip rectangular ,tambi´ ,tambi en e´ n se tom´ tomo´ en cuenta que los par´ametros ametros de la figura 1 de referencia no eran los mismos, esto quiere decir que para la grafica el parametro L(length) es para el sofware el parametro width y sucede lo mismo para el parametro W.Tambien podemos realizar el dise n no ˜ o de otros tipo de antenas microstrip, ya que es un software muy din´ dinaamico. ´ mico. R EFERENCES [1] A. C. O. Dani Danilo lo Novoa Novoa Bermudez, Bermudez, “Dise “Dise˜no n˜ o de radio-enlace de comunicaciones cacio nesladesde municipi muni cipio de el cocuy a las institu ciones educa educativ tivas as rurales rura les playa,eltobalit tob alito, o, elo cardon, carrizali carrizalito to einstitucion isleta. isleta.” ” es IEEE, 201 2018, 8, pp. 1–13.