ch 00 introducci¥n mw 2011-1 sist mw

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 UNI FIEE Sistemas de Comunicaciones por Microondas 2011-1  1 1 Sistemas de Comunicaciones Sistemas de Comunicaciones por Microondas por Microondas Introducción Introducción (EE (EE- -536 / IT 536 / IT- -235 235) ) Ing. Marcial Antonio López Tafur [email protected] 2011-1 EE 536 / IT 235 2 Aplicaciones de la Ingeniería Aplicaciones de la Ingeniería de Microondas de Microondas Sistemas de comunicaci ones  Sistemas de telefonía celular (enlaces entre celdas)  Sistemas sateli tales  Sistemas pun to a multipunto (LMDS y MMDS )  Wimax  UWB Si st emas de Radar Reconocimiento ambiental remoto Apl icac ione s méd icas EE 536 / IT 235 3 3 Topología de una Red de Microondas Topología de una Red de Microondas  EE 536 / IT 235 4 4    EE 536 / IT 235 5 APLICACIONES APLICACIONES Rede s pri vadas de vo z, da tos y vi deo. Ex tens n de LAN Servic io de Int ern et Conexion es p unto- a-pun to de al ta velocidad Multi cast de V ideo (entr enami ento) Vi gil anc ia por video Voice over IP ( VoIP) E-go vernment y prog rama s so ciale s  – Educación  Salud  Seguridad  Administración Moni toreo Remoto EE 536 / IT 235 6 Aplicación: Plataformas petroleras

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Sistemas de Comunicaciones por Microondas

2011-1

Aplicaciones de la Ingeniera de MicroondasSistemas de Comunicaciones por MicroondasIntroduccin(EE(EE-536 / IT-235) IT-235)

Sistemas de comunicaciones Sistemas de telefona celular (enlaces entre celdas) Sistemas satelitales Sistemas punto a multipunto (LMDS y MMDS) Wimax UWB

Ing. Marcial Antonio Lpez Tafur [email protected] 2011-11

Sistemas de Radar Reconocimiento ambiental remoto Aplicaciones mdicasEE 536 / IT 235 2

Topologa de una Red de Microondas

Rangos de Frecuencias utilizados para el Transporte en las Redes de Servicios de Telecomunicacionesa) b) c) d) e) f) 4 400 5 000 MHz 5 925 6 425 MHz 6 430 7 110 MHz 7 125 7 425 MHz 7 425 7 725 MHz 7 725 8 275 MHz g) h) i) j) k) 10 700 11 700 MHz 14 400 15 350 MHz 17 700 19 700 MHz 21 200 23 600 MHz 37 000 38 600 MHz

Sistema de transporte

Sistema de Acceso

Pto a Pto PTP

Pto a Mpto PTM

Sistema de transporte

La asignacin de espectro en estas bandas es a solicitud de parte, sujeto a la disponibilidad en una misma rea geogrficaEE 536 / IT 2353

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4

APLICACIONES Redes privadas de voz, datos y video. Extensin de LAN Servicio de Internet Conexiones punto-a-punto de alta velocidad Multicast de Video (entrenamiento) Vigilancia por video Voice over IP (VoIP) E-government y programas sociales Educacin Salud Seguridad Administracin

Aplicacin: Plataformas petroleras

Monitoreo RemotoEE 536 / IT 235 5 EE 536 / IT 235 6

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Lugares inaccesibles. - Condiciones extremasProblema: Necesidad de servicios de Voz y datos a 4,800 mts de altura sobre el nivel del mar en la cordillera de los Andes con temperaturas de -40 y vientos C que han superado los 140 Km/h Solucin: Se instal un sistema multipunto con dos clusters a 4800mts y 4600mts sobre el nivel del mar para cubrir el rea de oficinas, produccin y campamento. Resultados: Plena satisfaccin del cliente en los servicios de telefona y datos que se estan brindando. Se planea expandir el sistema incorporando monitoreo remoto con camaras IP. Ya se han realizado las pruebas para la expansin.

Wireless SCADA & Intelligent Video SurveillanceUp 3,2 Kms Up 16 Kms Remote Site

Remote Site

P-a-P UP to 128 Kms*

P-a-P UP to 128 Kms*

MineraRemote Site

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Decibelios (dB)YdB = 10 log (x) donde x est en unidades de potencia YdB = 10 log (10) = 10 dB YdB = 10 log (100) = 20 dB YdB = 10 log (20) = 13 dB YdB = 10 log Para un voltaje que pase a travs de un resistor de 1 YdB = 20 log (v) Los decibelios representan: 1. Niveles (absolutos o relativos) 2. Relaciones (Ratio) (ganancia o prdidas)EE 536 / IT 235 9

Decibelios (Niveles)El nivel de potencia de salida de RF de un transmisor est especificado en dBm (Microondas) o dBw (Celulares). Ejemplo: Potencia Transmisor de Microondas: 30 dBm (1 W) Potencia TX Estacin Base Celular: 20 dBw (100 W) dBw = 10 log (P/1W) dBm =10 log (P/1mW)EE 536 / IT 235

(v2)

1 Watt = 0 dBw 1 mWatt = 0 dBm10

Ejemplos de dBw y dBm1W 2W 4W 8W 16 W 0 dBw 3 dBw 6 dBw 9 dBw 12 dBwEE 536 / IT 235

DecibeliosPi Vi Ii Sistema Po Vo Io

30 dBm 33 dBm 36 dBm 39 dBm 42 dBm11

dB = 10 log (Po/Pi) dB = 20 log (Vo/Vi) dB = 20 log (Io/Ii)

relacin de potencia relacin de voltaje relacin de corriente

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EjemplosdBi Ganancia de antena con referencia al radiador isotrpico (ganancia unitaria) dBd Ganancia de antena con referencia a la antena dipolo de media onda (2.2 dBi)Ejemplo, una antena parablica (plato) de 0.6 m operando a 18 GHz tendr una ganancia nominal de 38 dBi Doblando el dimetro (1.2) adiciona 6 dB resultando en 44 dBi A una antena parablica (plato) de 0.6 m operando a 1.8 GHz tendr una ganancia nominal de 32 dBiEE 536 / IT 235 13

Factor / Figura de RuidoSi/NiSistema Lineal

So/No

Noise Factor (f) = (S/N) i / (S/N)o

Noise Figure (NF) = 10 log ( f ) Note: Seal y Ruido estn en unidades de potencia

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Prdida de Retorno (Return Loss)Relaciona el grado de adaptacin de la fuente a la cargaCoeficiente de Reflexin Prdida de Retorno en dB

Fuente Isotrpica (Antena)

=

VSWR - 1 VSWR + 1

RLdB = 20 log (1/)EE 536 / IT 235 15

Una fuente isotrpica radia potencia uniformemente en todas direcciones.EE 536 / IT 235 16

Polarizacin Onda ElectromagnticaCampo E Lneas H Campo H Direccin de Propagacin

Antena Dipolo de /2=fI E

/2 Lneas E

= 300 x 106 m/sEE 536 / IT 235 18

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Definiendo la Polarizacin La polarizacin de una onda plana uniforme se refiere al comportamiento en la variacin del tiempo de la intensidad del vector campo elctrico en algn punto fijo en el espacio. una onda plana uniforme viajando en la direccin z tendr vectores E y H en el plano x-y. S Ey = 0 y Ex esta presente, la onda est verticalmente polarizada (Horizontal para Ey presente y Ex =0) S ambas Ey y Ex estn presentes, el campo elctrico resultante tendr una direccin y magnitud dependiente de la magnitud y fase relativa de Ey y ExRef.: Jordan and Balmain Electromagnetic waves and Radiating SystemsEE 536 / IT 235 19

Polarizacin Elptica

Ambos Ey y Ex estn presentes

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Polarizacin Circular

Patrn de Radiacin Dipolo /2Dipolo Vertical Dipolo Horizontal

Ambos Ey y Ex estn presente con igual magnitud y 90de diferencia de fase

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Antena Microonda Slida (Tpica)

Antena de Grilla para Microondas (Tpica)

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Ganancia de una antenaLa habilidad de una antena de concentrar la potencia radiada, o inversamente de absorber efectivamente la potencia incidente de una direccin, est especificada en trminos de su Ganancia (o Directividad). La potencia radiada por unidad de rea en cualquier direccin est dada por el Vector Poynting. E2 P= E = H-180

Patrn de Radiacin de una AntenaHaz principal 3dB HPBW

Primer lbulo lateral Lbulo posterior

Ganancia

F/B

Nivel Isotrpico

0

+180

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Ejemplo de patrones de radiacin

Parmetros Fsicos de una Antena Tamao (Dimetro) Resistencia / Carga al viento Peso Material(es) con que est hecho Giro y deslizamiento en torre (Tower Twist & Sway)

VerticalEE 536 / IT 235

Horizontal27 EE 536 / IT 235 28

Parmetros Elctricos de la Antena Ganancia (dB) Ancho de haz (radianes o grados) Patrn de radiacin Discriminacin de Polarizacin Cruzada (XPD en dB) Relacin frente a espalda (Front to Back F/B) Relacin de onda estacionaria de voltaje (VSWR) Prdida de retorno (Return Loss RL en dB)EE 536 / IT 235 29

Velocidad de las ondas de RadioVelocidad de las ondas de Radio en Espacio libre: n0 Velocidad de las ondas de Radio en la Atmsfera: n

Bajo condiciones atmosfricas normales (temperatura, presin, y contenido de agua) la velocidad de las ondas de radio es menor cerca de la superficie de la Tierra

0 = 300 x 106 m/sEE 536 / IT 235 30

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Velocidad de las ondas de Radio0 1 2

ndice de Refractividad (n) (n n = 0 / Es espacio libre n = 1.0 en la atmsfera n = ? A condiciones estndares, y cerca de la superficie de la Tierra, n = 1.0003 aprox.31 EE 536 / IT 235 32

Tx

n

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Inclinacin de las ondas de radioFrente de Onda Inclinacin del frente de onda

Prdidas de RF en espacio libre

0 1 2

Pt

r

S

Tx

n

Densidad de potencia S = Pt /4pr2EE 536 / IT 235 33 EE 536 / IT 235

Watts/m234

La apertura de una antena isotrpica est dada por:

2 / 4La potencia disipada en una carga conectada al terminal de la antena es:

Pasos en el diseo de enlaces Seleccin del sitio (alternativas) Construccin del perfil del trayecto Prospeccin del sitio y del enlace Clculos del enlace Anlisis del Rendimiento Especificaciones del equipamiento

Pr = (Pt / 4 r2) x (2 / 4 ) = 2 Pt / (4 r)2 Pr/Pt = 2 /(4 r)2En el rea de Comunicaciones por radios de microondas, la prdida de espacio libre (Lp) es normalmente expresada en dB, la frecuencia (f) en GHz, y la distancia (d) en Km.:

Lp = 92.45 + 20 log f + 20 log dEE 536 / IT 235 35

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Configuracin Sistema Tpico

Perfil del trayecto, 18 GHz, 0.6F1, K = 4/350.00

45.0045.00

40.00

35.00

33.67

1 Zona de Fresnel30.00

Elevation in m

25.00

20.00

15.00

Tx

Rx

10.00

5.00

0.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00

Distance in km

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Perfil del trayecto, 18 GHz, 0.6F1, K = 2/350.00

45.0045.00

Atenuacin Caracterstica del Trayecto150

40.00

23 GHz35.00

33.67

145

Attenuation in dB

30.00

140

18 GHz

Elevation in m

25.00

135

130

20.00

125

15.00

12010.00

115 05.00

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Distance in km

0.00 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00

Distance in km

Doblar la distancia aade 6 dB39 EE 536 / IT 235 40

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Desvanecimiento de las ondas de radioEl desvanecimiento es una variacin en el tiempo de: Fase Polarizacin, y / o Nivel de la seal de RF recibida1

Definicin de Trminos del desvanecimientoRSL 0 dB

0.1

Margen de desvanecimiento Nivel de umbral

-20 dB

0.01

-40 dB

Time

Duracin del desvanecimiento

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Causas del desvanecimiento de las ondas de radioRefraccin, Reflexin, Difraccin, Dispersin, y Entubamiento (Ducting) Como resultado de las variaciones de las condiciones atmosfricasEE 536 / IT 235 43

Enlace de Radio - Modelo SimplificadoGt Lp Atenuacin Lt PtTx Espacio libre Obstrucciones del trayecto gases atmosfricos multitrayecto Dispersin del haz Variacin del ngulo de arribo y partida Precipitacin (lluvia) Arena y tormentas de polvoEE 536 / IT 235

Gr

Lr PrRx

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Clculos del enlaceLt = 1.5 dB

Configuracin de Repetidor PasivoLt = 1.5 dB Gt = 42 dBi d = 0.8 km Gt = 38 dBi f = 18 GHz Lr = 1.5 dB 1 dB

TxPt = 23 dBm Gt = 38 dBi

f = 18 GHz d = 12 km

Lr = 1.5 dB

RxGr = 38 dBi Pr = ? dBm

TxPt = 23 dBm

Pr = Pt Lt + Gt Lp + Gr Lr

dBm

Gt = 42 dBi d = 12 km Gr = 38 dBi

RxPr = ? dBm

Lp = 92.45 + 20 log(18) + 20 log(12) = 139.14 dBm Pr = 23 1.5 + 38 139.14 + 38 1.5 = 43.14 dBmEE 536 / IT 235 45

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Consideraciones de Diseo Especificacin del Equipamiento Especificacin de la antena Caractersticas del trayecto Altura de las antenas Tasa de lluvia en la zona Velocidad del viento Temperatura, Presin, HumedadEE 536 / IT 235 47

Data del enlace de Microondas Ubicacin del sitio. Frecuencia de transmisin (GHz) Frecuencia de Recepcin (GHz) Polarizacin (Vertical u Horizontal) Potencia de Transmisin (W, mW, o dBm)

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Bandas de Radio FrecuenciaVLF 3 Hz LF MF HF 30 kHz 300kHz 3 MHz 30 kHz 300 kHz 3 MHz 30 MHz 300 MHz 3 GHz 30 GHz 300 GHz49

Plan Generalizado de FrecuenciasRango de FrecuenciasBanda inferior Banda superior

f1

f2

f3

fn

f0

f1

f2

f3

fn

VHF 30 MHz UHF 300 MHz SHF 3 GHz EHF 30 GHzEE 536 / IT 235

fSeparacin Tx - Rx

Brecha central

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Configuracin Genrica de un Sistema de MicroondasOne way Digital IF RF (1 Watt) Antena Parablica

Configuracin Sistema Dividido (FI)Unipolar Digital IF RF (o.1 Watt) Parabolic Antenna

Tx DPUG.703 HDB3 (Two way)

MOD

Tx RF RF BRRF Gua de onda

Tx DPUG.703 HDB3 (Bipolar)

MOD

Tx RF Mx Mx Rx RF RF BR

Data Interface Rx DPU DEM Rx RF

Data Interface Rx DPU DEM

Cuarto de equipos Cuarto de equipos Torre

Torre

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Ejemplo de Instalacin

Otro ejemplo

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El enlace de microondas Puede ser un simple salto de un 1 Km. o menos Puede ser un enlace tipo columna vertebral troncal o backbone de 1000 Km., con mltiples saltos Usualmente 20-40 Km./salto sobre terreno plano para el rango de 2-8-GHz Montaa a montaa puede alcanzar hasta 180 km

Usos tpicos: Seales de Voz, video o data combinadas va multiplexacin para crear una banda base Puede ser modulacin analgica o digital Esta seal es modulada a una banda de FI (frecuencia intermedia) La seal es heterodinada (upconverted) a RF para transmitirla a travs de la atmsfera Lo inverso pasa en el receptor

Hasta tarde en los aos 80, las microondas fueron el sistema troncal mas popular en muchos pases (ahora lo es la fibra ptica) Microondas son con lnea-de-vista (LOS) La atmsfera puede inclinar las microondasEE 536 / IT 235 55

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Las frecuencias de microondas usuales estn entre los 3 GHz y 60 GHz Antenas: Microondas usualmente emplean parablicas. Las antenas tienen que ser altamente direccionales El haz es concentrado de una manera similar al del telescopio (receptor) y faro (transmisor) Las Microondas siguen muchas de las reglas de la pticaEE 536 / IT 235 57

Torres El costo de las torres auto-soportadas se incrementa exponencialmente con la altura El costo de las torres ventadas (suportadas por alambres) se incrementa linealmente, es barato A mayor altura de torre, se necesita mayor terreno Torres ventadas requieren alambres que se extienden fuera de la torre a una distancia igual al 80% de la altura de al torre. Una torre de 91m necesita 3.64 hectreas Considere: la dureza/blandura del terreno, condiciones del viento, restricciones de trfico areo, cdigos de construccin, nmero y balance de las antenas en la torre etc.EE 536 / IT 235 58

Propagacin de espacio libre Como toda energa electromagntica, las microondas viajan a travs del espacio So, s no hay deterioros obstculos atmosfricos o fsicos debera existir prdidas? Si: existen prdidas de espacio libre El haz se ensancha a medida que se mueve lejos de la fuente Ejemplo: 48km de salto (30 millas) sufre 132dB de prdida a 2 GHz y 148dB a 12 GHz S se transmite con 1 watt, se recibir 10-13 W (con antena isotrpica) y 10-5 (con antena parablica)EE 536 / IT 235 59

Potencia de Transmisin TxTx es la abreviatura de Transmisor Todos los equipos transmisores de Microondas tienen un cierto nivel de potencia de Tx que el equipo de radio genera en la interface de RF. Esta potencia es calculada como la cantidad de energa entregada a travs de un determinado ancho de banda y es usualmente medido en una de estas dos unidades: 1. dBm nivel de potencia relativo referenciado a 1 millivatio (miliwatt) 2. dBw nivel de potencia lineal referenciado a 1 Vatio (Watt)EE 536 / IT 235 60

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dBm = 10 x log [Potencia en Vatios / 0.001W]

Sensitividad de RxRx es la abreviatura para Receptor Todos los radios tambin tienen un cierto punto de no retorno point of no return, donde si ellos reciben una seal menor que la Sensitividad del Rx fijada, el radio no ser capaz de ver la data. Esto est tambin establecido en dBm o W. Por ejemplo un radio que tiene una sensitividad de recepcin de 82 dBm. A este nivel, el Bit Error Rate (BER) es de 10-5 (99.999%). EL nivel de recepcin real de un radio vara dependiendo de muchos factores.

W = 0.001 x

10[Potencia en dBm / 10 dBm]

Para un equipo que tiene una potencia Tx de +18dBm, la cual convertida a vatios es 0.064 W o 64 mW.

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Potencia RadiadaEn un sistema inalmbrico, las antenas son usadas para convertir las ondas elctricas en ondas electromagnticas. La cantidad de energa que la antena puede amplificar las seales transmitidas o recibidas es referida como la Ganancia (Gain). La ganancia de una antena es medida en:

Existen ciertas guas dadas por la FCC (de EE. UU.) que deben ser consideradas en trminos de la cantidad de energa radiada por la antena. Esta energa es medida en une de dos formas: 1. Potencia efectiva radiada isotrpica Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) medida en dBm = potencia a la entrada de la antenna [dBm] + ganancia relativa de la antena [dBi] 2. Potencia efectiva radiada Effective Radiated Power (ERP) medida en dBm = potencia a la entrada de la antenna [dBm] + ganancia relativa de la antena [dBd]63 EE 536 / IT 235 64

1.dBi: relativa a un radiador isotrpico 2.dBd: relativa a la radiacin de un dipolo de /2 0 dBd = 2.15 dBi 0dBi = 0 dBd + 2.15 dBEE 536 / IT 235

Prdidas de EnergaEn todo sistema de comunicacin inalmbrico hay muchos factores que contribuyen a la prdida de la intensidad de seal. Cables, conectores, lightning arrestors, pueden tener impacto en el rendimiento de su sistema s no son instalados adecuadamente. En un sistema de baja potencia cada dB que usted pueda ahorrar es importante!! Recuerde la Regla de los 3 dB. Por cada 3 dB ganancia/prdida usted podr doblar su potencia (gain) o perder la mitad de su potencia (loss).EE 536 / IT 235 65

-3 dB = 1/2 power -6 dB = 1/4 power +3 dB = 2x power +6 dB = 4x power Fuentes de atenuacin o prdida en un sistema inalmbrico: por espacio libre, cables, conectores, cables de interconexin, obstruccionesEE 536 / IT 235 66

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Zonas de FresnelPara cuantificar la Lnea de Vista, La teora de las Zonas de Fresnel es aplicada. Piense en que la zona de Fresnel como una pelota de ftbol americano colocada entre dos sitios los cuales proveen un camino o trayecto para la seal de RF. Un trayecto aceptable para un enlace de radio con Lnea de Vista (Line of Sight) para 2.4 GHz, significa que al menos el 60% de la primera zona de Fresnel ms 3 metros est libre de cualquier obstruccin.

Zonas de Fresnel

3rd*

2nd*

1st*

* Zonas de Fresnel

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La Primera Zona de FresnelRadio de la n th Zona de Fresnel dada por:

Fn =Sitio A

n d1d 2 d1 + d 2

FiveNines V1.2

d1 El dimetro de la Zona de Fresnel depende de la longitud de onda, la distancia entre los sitios o lugares de Tx / Rx Para una mnima prdida de difraccin, la claridad mnima requerida es 0.6F1+ FactorEE 536 / IT 235 69 EE 536 / IT 235 70

Sitio B

d2

Propagacin de la SealAs como la seal que deja la antena se propaga, o se dispersa, en el espacio. La seleccin de la antena determinar cuanta propagacin ocurrir. A 2.4 GHz es extremadamente importante asegurar que el trayecto (o tnel) entre las dos antenas este libre de cualquier clase de obstrucciones. De encontrar la seal en su propagacin cualquier obstruccin en el trayecto, ocurrir degradacin de la seal. rboles, edificios, postes, y torres son ejemplos comunes de obstrucciones del trayecto.EE 536 / IT 235 71

La mayor cantidad de atenuacin en un enlace de microondas (o sistema inalmbrico) se deber a las prdidas por la propagacin en el espacio libre. La Prdida de espacio libre (Free Space Loss FSL) es predecible y est dada por la frmula: FSL(dB) = 32.45 + 20logf(en MHz) + 20LogD(en Km) FSL(dB) = 92.45 + 20logf(en GHz) + 20LogD(en Km) La prdida de espacio libre a 1Km usando una frecuencia de 2.4 GHz es: FSL(dB) = 32.45 + 20log (2400) + 20log (1) = 32.45 + 67.6 + 0 = 100.05 dBEE 536 / IT 235 72

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Lnea de VistaConseguir una buena Lnea de Vista (LOS) entre las antenas transmisoras y receptoras, es esencial, en ambos tipos de instalaciones: Punto a Punto y Punto a Multipunto. Generalmente hay dos tipos de LOS que son discutidos durante las instalaciones:1. Optical LOS - esta relacionado a la habilidad de ver un sitio desde el otro. 2. Radio LOS esta relacionado a la habilidad del receptor de ver la seal transmitida.EE 536 / IT 235 73

Cuando las obstrucciones invaden la primera zona de Fresnel muchas causas pueden presentarse las cuales afectarn el rendimiento del sistema. Las causas principales son: 1. Reflexin Ocurre cuando las ondas incide sobre una obstruccin que es mucho mayor en tamao comparada con la longitud de onda de la seal. Ejemplo: reflexiones de la tierra y edificios. Estas reflexiones pueden interferir con la seal original constructivamente o destructivamenteEE 536 / IT 235 74

2. Dispersin (Scattering) Ocurre cuando el trayecto de canal de radio contiene objetos cuyos tamaos son del orden del tamao la longitud de onda o menos de la onda que est propagndose y tambin cuando el nmero de obstculos son relativamente grandes. Es producido por objetos pequeos, superficies rugosas y otras irregularidades sobre el trayecto de la seal. Sigue el mismo principio que la difraccin Causa que la energa del transmisor sea radiada en muchas direcciones Postes de luz y seales de trnsito pueden causar dispersin.EE 536 / IT 235 75

3. Difraccin Ocurre cuando el trayecto de la seal de radio entre el TX y el RX es obstruido (no penetrable) con una superficie con irregularidades cortantes (bordes) Explica como las seales de radio pueden viajar en entornos urbanos y rurales sin lnea de vista entre las antenas TX y RX.EE 536 / IT 235 76

El perfil del trayecto

Efectos Atmosfricos: El oxgeno absorbe la energa de microondas Pequeas cantidades (0.01dB/km a 0.02dB/km para el rango de 2-26GHz)

La lluvia absorbe la energa de microondas Cantidad significativa, especialmente a altas frecuencias: No es un problema por debajo de los 6 GHz, pero en 12GHz, puede alcanzar los 10dB/kmLas caractersticas del perfil del trayecto pueden cambiar en el tiempo, debido a la vegetacin, edificaciones, etc.

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UNI FIEE

Sistemas de Comunicaciones por Microondas

2011-1

Desvanecimiento: (multi-trayecto) Cambia en amplitud sobre el tiempo (2) tipos: plano (independiente de la frecuencia) o selectivo con la frecuencia (usualmente no ocurren simultneamente) Causados por variaciones atmosfricas (imposible de prediccin exactas) Desvanecimiento plano: atenuacin por lluvia, entubamiento y torcedura del haz Desvanecimiento selectivo a la frecuencia: Las ondas pueden arribar al receptor del trayecto directo y de muchos otros trayectos (como el producido por un ducto dbil que solamente lo desva parcialmente) Ms pronunciado en verano, despus del atardecer, antes del amanecerEE 536 / IT 235 79

Objetivos de Rendimiento: La medida de la confiabilidad de un sistema es llamado disponibilidad. Nunca llega al 100% No disponibilidad: Fallas humanas (mantenimiento inadecuado, fallas de los equipos, temas de diseo etc.): evitables Fallas no humanas (la causa primara es el cambio de las condiciones atmosfricas): inevitables en algn grado Desastres: terremotos, huracanes, incendios, terrorismo etc.EE 536 / IT 235 80

Rendimiento: No se puede predecir la cantidad de tiempo exacto de las interrupciones, pero se disponen de promedios estadsticos. 99% suena bien, pero significa 14 min. Por da En un sistema digital, 99% puede ser devastador Muchos portadores de sistemas de radio disean para 99.999% An esto causa 26 seg./mes: malo para la data Mas importante es controlar el # de interrupciones que el tiempo total (distribucin)EE 536 / IT 235 81

Rendimiento: En razn de alcanzar buen rendimiento los sistemas DMR requieren equipamiento redundante y trayectos (diversidad). (2) tipos de diversidad: Diversidad de espacio : el receptor puede tener 2 o ms antenas, basado en la seal ms fuerte, o de sumar las seales No es muy probable que ocurran problemas en ambas antenas al mismo tiempo Ms barato que la diversidad de frecuencia

No tiene proteccin contra la lluviaEE 536 / IT 235 82

Diversidad de Frecuencia: (2) transmisores enva la misma seal con (2) frecuencias diferentes va (1) antena a (1) antena receptora que divide las seales Requiere el doble de ancho de banda, ms equipamiento y complejidad Mucho menos efectivo que la diversidad de espacio Ventaja: Puede trabajarse los dos enlaces con distinta informacin (sin diversidad)EE 536 / IT 235 83

Muchas gracias por su atencin

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