Estudio Y Diseño De Un Radio Enlace Para Colegio.docx

ESTUDIO Y DISEÑO DE UN RADIO ENLACE PARA COLEGIO “JOSÉ SANTOS CHOCANO” DEL DISTRITO SALCAHUASI SITUACIÓN ACTUAL

El centro educativo “José Santos Chocano” uno de los 5 Colegios del Distrito Salcahuasi no cuenta con acceso a Internet, y el no tener acceso a Internet dificulta a estudiantes (acceder a bibliotecas virtuales, información sobre estudios superiores, realizar trabajos de investigación), y de igual forma a docentes (realizar trámites de certificados de estudios, gestión de notas con la UGEL, participación en conferencias con profesores de otras instituciones, entre muchas otras informaciones más). Sin embargo, la municipalidad de Salcahuasi si tiene acceso a internet vía Satélite, por ello planteamos realizar un radio enlace aprovechando la tecnología ya existente en esta entidad pública.

1. OBJETIVOS  GENERAL:  Realizar un estudio y diseño de un radio enlace para el colegio “José Santos Chocano” del Distrito Salcahuasi.  Proveer acceso a servicios de telecomunicaciones en Colegios ubicadas en zonas Rurales geográficamente remotas.  Ofrecer a través de este acceso una herramienta que permita la continua mejora de la educación en los establecimientos beneficiados.  Realizar gestiones con las autoridades, con fines de dar a conocer tal proyecto y obtener fondos para su implementación.  ESPECIFICOS:  Realizar un estudio del radio enlace entre la municipalidad y el colegio “José Santos Chocano” del Centro poblado Loma  Diseñar el radio enlace entre la municipalidad y el colegio “José Santos Chocano” de Loma 2. DESCRIPCIÓN ZONA RURAL

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El Distrito de Salcahuasi está ubicado en la región Huancavelica provincia Tayacaja a 90Kmaproximadamente, a 3700 msnm, cantidad de Habitantes 3,345 según CENSO 2015, los principales ingresos económicos son agricultura y ganadería y servicios que cuenta dicha zona rural son: Agua potable, luz, salud y educación, el único lugar que cuenta con acceso a internet es la Municipalidad, mientras que los colegios, centros de salud y la población en general no tienen dicho servicio, debido a que algunas de ellas se encuentran a distancias considerables y de difícil acceso. Mapa del Distrito de Salcahuasi

3. DISEÑO DE RADIO ENLACE:

Definición. - 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 radios 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. 

Conceptos de Diseño: Los radios 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:

o Elección del sitio de instalación o Relevamiento del perfil del terreno y cálculo de la altura del mástil para la antena o Cálculo completo del radio enlace, estudio de la trayectoria del mismo y los efectos a los que se encuentra expuesto. o 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 está constituido por estaciones terminales y repetidoras intermedias, con equipos transceptores, antenas y elementos de supervisión y reserva. 

Figura de Radio enlace entre Salcahuasi y “J.S.CH”.

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Topografía

Estructura de Transmisión y Recepción o Descripción de la tecnología

AirMax PowerBeam M2-400 Antena 18 dbi 2.4GHz La PowerBeam utiliza la tecnología AirMax, un protocolo de Acceso Múltiple por División de Tiempo a diferencia del protocolo estándar de Wi-Fi, permite a cada cliente enviar y recibir datos a través de los intervalos de tiempo pre-asignados programadas por un controlador inteligente. Ventajas

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Fabricado en acero galvanizado, recubierto en polvo para la resistencia a la corrosión. Soporte del poste rediseñado para el 19.7 "y 15.7" plato y el guardabarros arandelas para el "plato 11,8 evitar que la pintura se retire de los soportes de metal, para mejorar la resistencia a la corrosión.

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Patrón de Radiación. -Es una presentación gráfica de las propiedades de radiación de la antena en función de las coordenadas espaciales. En la mayoría de los casos, el patrón de radiación es determinado para la región de campo lejano. Propiedades de radiación incluyen: intensidad de radiación, fuerza del campo, fase, polarización.

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Parámetros de una antena

o Se usa comúnmente para medir la capacidad de una antena de dirigir la potencia radiada en una dirección determinada es la ganancia directiva, se definiría como la intensidad de radiación. o La intensidad de radiación es la potencia media temporal por unidad de ángulo sólido. 

Características Modelo CPU Memoria RAM Memoria de Almacenamiento Ethernet Frecuencia de Operación Ganancia de la Antena Potencia de Tx Sensibilidad de Rx LEDs

Energía Dimensiones Máximo Consumo de Potencia Temperatura de operación Sistema Operativo

PBE-M2-400 Atheros MIPS 74KC 560 MHz 64 MB DDR2 8 MB Un Puerto Ethernet 10/100 Mbit/s 2405 – 2475 MHz 18 dBi 28 dBm -97 dBm Led de encendido Led para LAN 4 Leds WLAN 24V, 0.5A PoE 420x420x289 mm. 1.795 Kg. 6W -40 °C a 70 °C airOS 5

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airOS 5

El LED se ilumina de color verde cuando la señal inalámbrica la fuerza está por encima de 65 dBm. El LED se ilumina de color verde cuando la señal inalámbrica la fuerza está por encima de 73 dBm.

LED se ilumina en ámbar cuando la señal inalámbrica la fuerza está por encima de -80 dBm. LED se ilumina en rojo cuando la señal inalámbrica la fuerza está por encima de -94 dBm.

4. ESTIMACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE COSTOS Equipos

Cantidad

Costo Unitario

Costo Total

Antena Ubiquiti PBE-M2-400

2

$ 305

$ 610,00

Switch Router TOTAL

1 1

$ 12.43

Antena Ubiquiti PBE-M2-400

$ $ $

12,43 51,27 673,70

TP-LINK 8-Port Fast Ethernet Desktop Switch (TL-SF1008D)

Frecuencia: 2GHz Puertos: 8 Rendimiento: 150 a + Mbps Tasa de Transferencia de datos de 10/100Mbps Distancia: 20 a + Km COSTO: $ 305 COSTO: $12.29 CONDICIONES AMBIENTALES Intervalo de temperatura operativa 0 -40 °C Intervalo de humedad relativa para 10 – 90 % funcionamiento Intervalo de temperatura de almacenaje -40 – 70 °C

Router Tipo TP-link:TL-WR842ND 2

 La velocidad de transmisión inalámbrica de 300Mbps con tecnología MIMO proporciona una experiencia sin problemas.  El servidor de medios integrado le permite a los usuarios compartir música, video y fotos con Windows Media Player, PS3 o X-BOX 360 COSTO: $ 51.27 5. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIÓN En este estudio hemos podido apreciar que a pesar de la situación geográfica en que se encuentran ambos puntos de interés, se ha logrado demostrar que es posible realizar un Radioenlace para el Colegio Loma desde la Municipalidad de Salcahuasi, a un costo relativamente económico. A través de la ayuda de aplicaciones de software como Google Earth y Radio Mobile, se ha logrado una simulación satisfactoria. De esa manera con la aplicación de software Radio Mobile pudimos determinar el nivel de señal en Recepción, el cual calculó que la señal que se recibe es muy buena. Se determina que es factible la realización de un enlace, según el estudio realizado, ya que el nivel de Rx es muy buena.

El enlace si es factible ya que ambos puntos están en linia de vista, no se tiene ningún problema con para la ejecución del dicho proyecto. Antonio Brack- Palmapampa, Jesus Nasaret-Chuyapata, Huacayrumi –santa Isabel, Daniel Alcides Carrion-Salcahuasi, Jose Santos Chocano-La Loma. Puesto que dicho lugar está ubicado frente a frente no se obtuvo ningún problema, pero si dicho proyecto se lleve a cabo en otro lugar lo más recomendable es usar otro equipo de enlace mayor a 2GHZ porque no en todos se va a encontrar con el tipo de topografía.

Construir torre para WISP (aprendiendo)

Montaje de una torre de 27 metros de altura.

En esta post compartiremos nuestra experiencia de como armar una torre de comunicacionesespecialmente

para

WISP,

también

conocida

como torre

arriostrada o ventada, etc. Montaje desde cero con errores y todo a la espera de críticas y poder aprender conjuntamente.

Plano de la Torre de Comunicación, para 27m de Altura

En este plano observamos la vista de planta de la torre de comunicación a construir, en donde los vértices del triangulo vienen a ser los puntos de anclaje, y desde el centro a cada extremo miden exactamente 8 metros. Los tres puntos de anclaje forman un triangulo equilátero de 60º.

Vista Perfil de Anclajes para Torre de Comunicaciones

No es un anclaje profesional, sin embargo ya tenemos a donde templar los cables de la torre, su bajo costo de estos anclajes nos permite ahorrar un poco, sin embargo este fierro de construcción está sometido a corrosiones, para evitar ello hemos aplicado antes varias capas de pintura anticorrosiva. Del mismo modo se hizo los tres anclajes, y para la base de la torre 60 cm x 60 cm y 40 cm de profundidad.

Vaciado de concreto a la base de la torre

Así quedaron los anclajes, parece que fuera encima, no está encima.

Base concreto lista para montaje

Soldando la base de metal para la torre

Aquí optamos por soldar nuestra base de metal para la torre, hay que tener en cuenta que ya venden bases de metal listas para montaje (pero tratando de ahorrar); entonces para anclarlo a la base de concreto hay dos opciones: Pernos Expansivos y Pernos embebido en concreto. PERNOS EXPANSIVOS:

En este tipo de pernos simplemente se perfora el concreto a la medida del perno (largo y diámetro), luego colocarlo en el agujero con la ayuda del martillo hasta el fondo solo dejando la tuerca al borde, finalmente ajustar con llave y notará que se ajusta. PERNOS EMBEBIDOS EN CONCRETO:

Los pernos embebidos en concreto funcionan mejor, el problema es cuando no se calcula bien, por lo tanto es más complicado trabajarlo. Nosotros dejamos estos pernos y ya verán lo que pasó, de los errores se aprende.

Y entonces ¡Sorpresa!

Nuestra base de metal hecha por nosotros estaba muy pequeña, todo estaba perfecto menos el tamaño de la base de metal. Solución: Utilizar pernos expansivos, inclusive se pudo haber cortado los pernos y esmerilar hasta dejarlo al nivel del concreto sin embargo ese momento te invade el sentimentalismo y se quedó así. ACLARANDO: Que es importante que las puntas de la base de metal estén bien alineadas a cada anclaje, muy alineadas.

Aplicamos SikaFlex para sellarlo del Agua

Montaje del primer tramo de torre

Taladrado para fijar con pernos de 1/4" x 1 1/2 "

Primer tramo de la torre

Primer templado a los anclajes en el 3er tramo de la torre

Cuatro primero tramos de Torre

Aplomado de la Torre de Comunicaciones

Colocando el sexto tramo de Torre

Así van quedando los templadores de la Torre

Forma correcta de colocar los candaditos de presión o grapas para cable acerado

Ya casi parece una torre de comunicaciones

La Mascota WISP: El ya nos veía muy alto

Y por fin los 27 metros de Torre