Transmicion Copacabana Emi.docx

ENLACE DE COPACABANA A ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA I.OBJETIVO   

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Obtener un enlace optimo con ayuda del simulador Radio Mobile Buscar la antena adecuada y óptima para una buena instalación. Comprobar lo datos de la simulación y comparar con las características requeridas de cada antena. II.OBJETIVOS ESPECIFICOS. En la mayoría de los casos se trata de una zona desértica lo cual permite la trasmisión de potencias mayores a 2 Watts. En un caso real esta potencia estaría determinada por la capacidad vs demanda, pero en este ejercicio sólo nos interesa planificar la cobertura. Por lo que supondremos una demanda de comunicación homogénea. Las antenas de radio base no pueden tener una altura mayor a 50 metros. III.MARCO TEÓRICO

RADIO MOBILE Es un programa de simulación de radio enlaces gratuito que nos sirve para operar dentro del rango de 20 MHz a 20 GHz, basado en el modelo de propagación ITS (Irregular Terrain Model). Con el podemos realizar los cálculos y obtener todos los datos necesarios para realizar radio enlaces funcionales y abandonar la tediosa tarea que resulta de hacerlo manualmente: conseguir las cartas topográficas e ir relevando todas las curvas de nivel que atraviesa nuestro enlace, para después recién poder empezar a considerar los demás aspectos operativos para un correcto enlace. El programa usa cartografía y mapas satélites, los que nos evita tener que por ejemplo en Argentina estar utilizando cartas que tienen muchas décadas desde que se relevaron

Ejemplo de simulación.

El programa se encuentra destinado para un uso humanitario o amateur, sin embargo, después de años de desarrollo desinteresado por parte de su autor Roger Coudé alcanzo un grado de eficacia y excelencia comparable a los programas de simulación de radio enlaces de grandes marcas como Motorola que cuestan miles de dólares. El programa permite dibujar la elevación en los mapas usando los datos SRTM descargados desde Space Shuttle Radar Terrain Mapping Mission, con la posibilidad de agregar los mapas de rutas y autopistas simultaneamente a los relieves del contorno, obviamente junto a las curvas de nivel. La performance de cada unidad transmisora o receptora puede ser especificada detallando la potencia, sensibilidad, parámetros de la antena, etc los enlaces entre las unidades también pueden ser analizados. El patron de cobertura puede analizarse individualmente para cada unidad en caso de ser necesario. Presenta la característica “Best Site” que nos sugiere los lugares de emplazamiento óptimos. No es necesario especificar las características básicas que debe poseer un software para simulación de este estilo, y que por supuesto Radio Mobile posee, a saber: radio de fresnel, curvatura terrestre, horizonte visual, características troposféricas, etc

TEORIA DE ANTENAS ¿QUÉ ES UNA ANTENA? Una antena es un dispositivo cuya misión es difundir y/o recoger ondas radioeléctricas. Las antenas convierten las señales eléctricas en ondas electromagnéticas y viceversa. Existen antenas de distintos tipos, pero todas ellas cumplen la misma misión: servir de emisorreceptor de una señal de radio. Cuando la comunicación fluye en ambas direcciones, se denomina bidireccional. Si dicha comunicación no se efectúa simultáneamente, sino alternativamente, se denomina comunicación semiduplex. Todas las comunicaciones dentro del ámbito WIFI son bidireccionales semiduplex. LA GANANCIA La característica más importante de una antena es la ganancia. Esto viene a ser la potencia de amplificación de la señal. La ganancia representa la relación entre la intensidad de campo que produce una antena en un punto determinado, y la intensidad de campo que produce una antena omnidireccional (llamada isotrópica), en el mismo punto y en las mismas condiciones. Cuanto mayor es la ganancia, mejor es la antena. La unidad que sirve para medir esta ganancia es el decibelio (dB). Esta unidad se calcula como el logaritmo de una relación de valores. Como para calcular la ganancia de una antena, se toma como referencia la antena isotrópica, el valor de dicha ganancia se representa en dBi.

POTENCIA TRANSMITIDA Se utiliza la unidad dBm (decibelios relativos al nivel de referencia de 1 milivatio). 1 mW es igual a 0 dBm y cada vez que se doblan los milivatios, se suma 3 a los decibelios. La radiación máxima emitida por una antena (que puede terminar muy por encima de los vatios de entrada), que admite la FCC en los EEUU es de 1 vatio (equivalente a 30 dBm). En Europa, el limite es de 250 mW (24 dBm). En la siguiente tabla, se puede encontrar la conversión de decibelios a watios:

PATRÓN DE RADIACIÓN El patrón de radiación es un gráfico o diagrama polar sobre el que se representa la fuerza de los campos electromagnéticos emitidos por una antena. Este patrón varía en función del modelo de antena. Las antenas direccionales representan un mayor alcance que las omnidireccionales

Existen 2 modelos de gráficos que representan este patrón: En elevación y Azimut. Muchos modelos de antenas incluyen entre sus características, este gráfico. Normalmente también se incluye un dato más, que es la apertura del haz, que representa la separación angular entre los dos puntos del lóbulo principal del patrón de radiación. Se suele representar sobre un plano horizontal. POLARIZACIÓN Este dato nos indica la orientación de los campos electromagnéticos que emite o recibe una antena. Pueden ser los siguientes: VERTICAL: Cuando el campo eléctrico generado por la antena es vertical con respecto al horizonte terrestre (de arriba abajo). HORIZONTAL: Cuando el campo eléctrico generado por la antena es paralelo al horizonte terrestre. Circular: Cuando el campo eléctrico generado por la antena gira de vertical a horizontal y viceversa, generando movimientos en forma de círculo en todas las direcciones. Este giro puede ser en el sentido de las agujas del reloj o al contrario. ELÍPTICA: Cuando el campo eléctrico se mueve igual que en caso anterior, pero con desigual fuerza en cada dirección. Rara vez se provoca esta polarización de principio, más bien suele ser una degeneración de la anterior.

TIPOS DE ANTENAS: ANTENAS OMNIDIRECCIONALES Se les llama también antenas verticales. Se utilizan principalmente para emitir la señal en todas las direcciones. En realidad, la señal que emite en esa forma de óvalo, y sólo emite en plano (no hacia arriba ni hacia abajo).

Se suelen colocar en espacios abiertos para emisión todas las direcciones. También se usan en espacios cerrados. En caso de colocarlas en el exterior es conveniente colocarle un filtro de saltos de tensión, para evitar problemas con tormentas eléctricas. Son baratas, fáciles de instalar y duraderas. Su ganancia está en torno a los 15 dBi. ANTENAS DIRECCIONALES Las antenas direccionales (o yagui), tienen forma de tubo. En su interior tienen unas barras de metal que cruzan el interior de ese tubo.

La señal que emiten es direccional y proporciona una ganancia que oscila entre los 15 y los 30 dBi. Hay que enfocarla directamente al lugar con el que se quiere enlaza. Como todas las antenas exteriores hay que protegerla ante posibles descargas eléctricas. ANTENAS DE PANEL Se utilizan para conexiones punto a punto enfocadas. Son como pequeñas cajas planas y tienen una ganancia de hasta 24. dBis. ANTENAS YAGUI Las antenas yagui, (o direccionales) tienen forma de tubo. En su interior tienen unas barras de metal que cruzan el interior de ese tubo.

La señal que emiten es direccional y proporciona una ganancia que oscila entre los 15 y los 21 dBi. Hay que enfocarla directamente al lugar con el que se quiere enlazar. ANTENAS PARABÓLICAS Las antenas parabólicas son las mas potentes que se pueden adquirir (hasta 27 dBi), por lo que son las mas indicadas para cubrir largas distancias entre emisor y receptor. Cuanta mayores ganancias tienen, mayor diámetro de rejilla.

ANTENAS DIPOLO

Este tipo de antenas, están mas indicadas para lugares pequeños, y mas concretamente para uso de Access Points . La ganancia de esas antenas oscila entre los 2 y los 7 dBi’s.

III.MARCO PRACTICO ENLACE COPACABANA- EMIl Copacabana se encuentra en punto de frontera Con el Perú a casi 5 horas de la ciudad La paz y una distancia de estaciónes base de 112Km, comunicada por una carretera asfaltada en buen estado. Las condiciones de logística del sitio son óptimas por la cercanía a muchos distribuidores y centros habitados, Se cuenta con un espacio disponible, en el que se encuentra la celda de la fotografía, de aproximadamente 400 m2. El terreno, de propiedad del mismo el cual no está cercado. Existe energía eléctrica estable en dicho sitio, pero, para su aprovechamiento eventual se deberá contar con la autorización y supervisión de la empresa de Energia.

Figura 1 : Distancia de Estaciones Base

Figura 2 : Estación Base Para realizar un buen enlace se debe tomar en cuenta la línea de vista, para este se considera las alturas de cada torre para poder conseguir el enlace optimo Pero para este enlace se puede observar que aún no hay línea de vista eso se debe al terreno y condiciones topográficas del mismo (montañas), usando las antenas repetidoras y modificando este se consigue tener la línea de vista optima para el intercambio de datos, se puede observar que esta señal no es la mejor por eso se debe tener una ubicación específica de cada repetidor.

figura 3 : Ubicación de estaciones base y repetidoras

DEFINICION DE REPETIDORAS Se trató de que las repetidoras sean implementadas en puntos habitados en su defecto Pueblos, que puedan abastecer de energía eléctrica y tengan una facilidad de acceso

figura 4 : Enlace de estaciones base y repetidoras

Figura 5 : Enlace de estaciones base y repetidoras con Google Earth

Figura 6: Enlace Copacabana y repetidoras1

Figura 7: Distribución de enlace

Figura 8: Enlace repetidoras1 y repetidora 2

Figura 9: Distribución de enlace

Figura 10: Enlace repetidoras2 y repetidora3

Figura 11: Distribución de enlace

Figura 12: Enlace repetidoras3 y repetidora4

Figura 13: Distribución de enlace

Figura 14: Enlace repetidoras4 y EMI

Figura 15: Distribución de enlace

Para determinar el tipo de Antena y las características del mismo Usamos Andrew – Específicamente MSP wizart.

Mediante la calculadora determinamos: 1. 2. 3. 4. 5.

La frecuencia a trabajar El tipo de antena PL12-37 La ganancia en dBi que sera de 41 La línea de transmisión EW34 La potencia de transmisión de 15 dBm

Seleccionamos la conexión, también nos determina los Precios de específicamente

Verificamos la frecuencia de trabajo

CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES. Se concluyó la practica satisfactoriamente, se verifico que con dicha potencia se puede brindar un buen servicio al área geográfica asignada, se pudo analizar los casos para las distintas repetidoras, enlazados con la radio base. Se logró aprender a usar el software de simulación de redes inalámbricas Radio Mobile, utilizando todas las herramientas que se descubrieron a través de las pruebas y la curiosidad. Se pudo constatar mediante simulador los relieves geográficos existentes factor crucial en el momento de diseño y planificación de cobertura de redes inalámbricas.

ANEXOS DESARROLLO DE ENLACE EN GOOGLE EARTH

ANEXO 1: GOOGLE EATH

ANEXO 2: RADIO MOBILE

RANGOS DE ENLACE

:

Rango Copacabana y repetidoras1

Rango repetidoras1 y repetidora 2

Rango repetidoras2 y repetidora 3

Rango repetidoras3 y repetidora 4

Rango repetidoras4 y EMI

Influencia de clima en la transmisión

Forma mecánica de la antena

MAPAS

BIBLIOGRAFIA 1. http://www.radiocomunicaciones.net/radio/teoria-de-antenas/ 2. https://alliancecorporation.ca/products/standard-parabolic-low-vswr-unshielded-antenna-pl123. 4. 5. 6.

7. 8. 9. 10.

37/ https://www.commscope.com/catalog/antennas/pdf/part/26011/PL12-37.pdf http://biseinsa.com/producto_descripcion/antenas-parabolica-para-suscriptor-3-4-3-6-ghzstandard-performance http://www.eslared.net/walcs/walc2011/material/track1/Manual%2520de%2520Radio %2520Mobile.pdf https://www.google.com/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=12&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjyibvltIDhAhUt2 FkKHR2KDFIQFjALegQICBAC&url=https%3A%2F%2Fwww.dspace.espol.edu.ec %2Fbitstream%2F123456789%2F7277%2F2%2Fmanual_radiomobile.doc&usg=AOvVaw2a1P2LR0Iun71yvwmC3Mb http://www.coimbraweb.com/documentos/software/tutorial_bajarmapas.pdf http://www.ipellejero.es/radiomobile/ http://blogcomunicacionesmoviles.blogspot.com/2011/06/tutorial-basico-de-radio-mobile.html https://www.commscope.com/Andrew-Telecom/