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"DISEO DE UN ENLACE DE MICROONDAS DEDICADO ENTRE LAS RADIO BASES PARA EL DISTRITO DE COLCABAMBA Y CAMPO ARMIO

PRESENTAN:

CASTRO PORRAS, ROYLAURA CORAS, JHONATANMACURI YARASCA, GEOVANIMOTTA MEDRANO, EDUARDO

3. 4 ESTUDIO TCNICO REGIONAL

Dentro de la Repblica Peruana, existen un sin numero de zonas de inters socioeconmico y a su vez de gran beneficio para muchas de las actividades econmicas terciarias (turismo, educacin, salud, etc.), las cuales aun en la actualidad se encuentran demasiado apartadas y necesitan emprender un camino de vinculacin con el resto del pas. Cuando hablamos de ciertas comunidades en especial, cabe destacar que las entidades del centro del pas, a pesar de su ubicacin geogrfica, no todas estas presentan una completa estructura de medios de comunicacin y trasporte factibles para estar dentro de toda la unificacin de Mxico en el siglo XXI. En un caso muy particular el distrito de Colcabamba posee ciertas caractersticas aprovechables para a ser actualizado debido la cercana de la ciudad de Huancayo y al ser un punto de enlace con otras de las entidades ms importantes del pas.

Figura 3.12 Ubicacin geogrfica del Distrito de Colcabamba

Distrito de Colcabamba

UbicacinFronterasDivisin PolticaInters econmico ysocial

ElDistritoperuanode Colcabambaes uno de los 18distritosque conforman laProvincia de Tayacaja, ubicada en el Departamento de Huancavelica, perteneciente a laRegin Huancavelica, Per.El distrito de Colcabamba limita por el este con los distritos de Ayahuanco y Qhuinchihuasi, por el oeste con los distritos de Daniel Hernndez y Pampas, por el norte con Surcobamba y Tinyaypuncu y por el sur con el distrito de AncoEl estado consta de 23Municipios que dividen a este en pequeos sectores, que ayudan a su administracin y a su observacin continua.Los Gobiernos Regionales y los Gobiernos Locales que perciben una asignacin presupuestal por concepto de Canon y Sobrecanon, Regalas, Rentas de Aduana y Participaciones, por Acuerdo de Concejo Municipal, priorizan peridicamente una lista de proyectos que ellos identifican como obra pblica para ser ejecutada en la modalidad de Obra por Impuestos.

Tabla 3.1 Caractersticas del Distrito de Colcabamba.

Dentro del Distrito, en nuestro proyecto es analizar tres comunidades dentro de tres municipios diferentes a los cuales se les har llegar cobertura de telefona celular con tecnologa GSM, a travs de un enlace de microondas dedicado que unir la MSC de la capital del Distrito (Campo Armio) con el municipio que contiene a las tres comunidades a estudiar, para realizar este proceso se tendrn en consideracin un estudio minucioso de cada una de ellas para determinar la buena planeacin del proyecto.

Las comunidades que estn dentro de nuestro marco de estudio se engloban en la siguiente tabla:

Estado de Puebla

MunicipioComunidadPoblacin

tayacajaLlamahuaqui5,115 habitantes

tayacajaQuinsachumpi2,014 habitantes

tayacajaCampo Amio1,518 habitantes

--Total de habitantes8 647 habitantes

Tabla 3.2 Comunidades de inters para nuestro proyecto.

3.4.1 Comunidad de Llamahuaqui

Figura 3.13 Ubicacin del municipio Tayacaja

Acajete (caractersticas fsicas del municipio)

UbicacinFronterasClimaSuelo

Elrea metropolitanaabarca parte de los distritos deAhuaycha,Daniel Hernndezy el distrito homnimo y est ubicada dentro de la sub-cuenca del Valle Opamayo, en el norte del departamento de Huancavelica, concoordenadasde 12 23' 42" latitud sur y 74 52' 02" de longitud oesteLimita Oeste:distrito de Acraquia,Este:distrito de Colcabamba (Huancavelica)Suroesteprovincia de HuancavelicaSur:provincia de HuancavelicaSureste:provincia de HuancavelicaAl pertenecer a laregin Quechua, se caracteriza por tener unclima templadomoderado lluvioso(CW).Elinviernoes caracterizado por ser seco templado en el da y frgido en la noche, con unatemperaturapromedio que vara entre los 12 y 14Cy que puede bajar hasta 2C en la noche. Los meses dejulioson los ms fros. Lasprecipitacionesanuales son de 500 a 1500mm, la relacin entre la cantidad de agua que cae en el mes ms lluvioso y el mes menos lluvioso es de 10 a 1 convirtindose este en el aspecto ms beneficioso para laagriculturade esta localidad. .las alturas del municipio oscilan entre 2,280 y3,260 metros sobre el nivel del mar aproximadamente

El municipio pertenece a dos regiones morfolgicas: el noreste forma parte del Valle de pampas y el resto de la sierra de pampas. Se ubica en el costado sur- occidental del Valle de pampas; muestra un relieve montaoso en general, el cual forma un arco que recorre en norte-este y sur declinando hacia el centro-este donde el municipio alcanza su menor altura.

Tabla 3.3 Caractersticas de Tayacaja.

El municipio posee el ayuntamiento del mismo, en la comunidad homnima de Tayacaja la cual es nuestro blanco para la instalacin de la red de telefona celular, en la siguiente tabla se muestra la comparacin de la comunidad con las dems existentes en el municipio:

SERVICIOSLOCALIDADES

PasosHuaribambaAcostamboAcraquiaAahuaychaDaniel HernandesSalcabambaSurcubambaColcabambaHuachocolpa

%%%%%%%%%%

Agua potable40608060608080808060

Alumbrado pblico60707050608070706060

Drenaje80809060-7040606060

Recoleccin de basura y limpieza delas vas pblicas60---------

Seguridad pblica80608060406060606050

Pavimentacin50406040-60-302020

Mercados60---------

Tabla 3.4 Distribucin de servicios en el municipio de Tayacaja.

Las actividades econmicas del municipio se encuentran relacionadas de la siguiente forma:

Figura 3.14 Actividades econmicas en Tayacaja.

Poblacin Econmicamente Activa por Sector

La poblacin econmicamente activa del municipio es del 36.3 % y el 62.9% corresponde a la poblacin econmicamente inactiva, siendo el 0.8% no especificado.

Dentro de las actividades econmicas por sector se tiene una poblacin ocupada del 97.3% distribuidas de la siguiente forma:

Sector econmicoPorcentajePrincipales caractersticas

Primario32.9 %Caza, Ganadera,Agricultura

Secundario32.8 %Minera, Manufactura

Terciario31.3 %Comercio, turismo, servicios

Tabla 3.5 Distribucin de poblacin por sector econmicoLas actividades econmicas de la comunidad por el tipo de persona (mujer u hombre que se encargan del sustento de la familia y tipo de hogar al cual se esta uno refiriendo, quedan marcadas dentro del siguiente cuadro que nos proporciona un panorama la situacin econmica de la poblacin del lugar.

HOGARES Y POBLACIN POR MUNICIPIO Y SEXO DEL JEFE(A) DEL HOGAR SEGN TIPO Y CLASE DE HOGAR

TotalNuclearesAmpliadosCompuestosNo especificadoTotalUnipersonalesCopresidentesNo especificadoMunicipio y sexo Del jefe (a) Del hogar

Total de hogares y poblacin

Tipo y clase de hogar /1

Hogares familiaresHogares no familiares

Acajete

Hogares1015497246473319394942842262

Poblacin5307152617306162158660355447422257

Jefe hombre

Hogares828881285680239674515815442

Poblacin4532445142276841709751310175154217

Jefe mujer

Hogares186615967937972427026820

Poblacin774774752932448994527226840

Tabla 3.6 Poblacin econmicamente activa por tipo de hogar y genero.

En 1995 el municipio contaba con 47,253 habitantes, siendo 23,031 hombres y 24,222 mujeres, con una densidad de poblacin de 273 habitantes por kilmetro cuadrado; teniendo una tasa de crecimiento anual de 2.0%. Se estima que para el ao 2005 la poblacin ascienda a 56,704, calculndose una densidad de poblacin de 294 habitantes por kilmetro cuadrado.

3.5 CONCLUSIONES

Como parte de nuestra investigacin, la comprensin de los procesos de comunicacin entre los componentes que competen a un enlace de microondas dedicado, han ayudado a la visin de establecer un diseo que hemos aterrizado y ser planificado con sumo cuidado; la claridad con la cual hemos estudiado a todas las comunidades que corresponden a nuestro proyecto (la distribucin, geografa, entrono social y econmico, etc.) ayudan en gran medida a justificar el avance de la telefona mvil hacia estas entidades, aun mas las limitantes de enlaces directos apoyados con alguna comunidad vecina hemos empezado a dibujar nuestro objetivo de enlace, y es pues de esta manera; como ingenieros que tenemos la responsabilidad de crear una va confiable, prctica y apropiada a las necesidades de comunicacin de estos lugares con el resto del pas.

CAPTULO 4

Diseo de un enlace de microondas dedicado

Planear y disear el enlace de microondas dedicado contemplando todos los datos recabados de la visita de campo basando los parmetros obtenidos y estudiados en apoyos y pruebas computacionales; esbozo de los planos de obra civil para cada un de los puntos de la trayectoria del enlace, eleccin de equipo con caractersticas adecuadas para lograr eficiencia en el sistema de telecomunicaciones.

4.1 INTRODUCCIN

Las consideraciones primordiales dentro del proyecto, han sido fundamentadas al conocimiento de las comunidades en estudio; por otro lado tambin tenemos que vislumbrar que tipo de equipos y sus caractersticas para poder realizar el diseo y montaje de las estaciones radio base.

Dentro de este captulo se manifiestan las rutas para establecer los enlaces de microondas, las ubicaciones y la justificacin de las mismas; ya que la visita de campo realizada justifica el proceso de la creacin del enlace evidenciando que existe lnea de vista para la comunicacin, se debe tomar en cuenta que todos los conocimientos adquiridos en los captulos anteriores apoyan a vislumbrar las formas y funciones que son necesarias para realizar el proyecto y a su vez, caractersticas principales del estudio de las regiones.

Por ltimo se crear una ficha tcnica que ayude a describir e indicar los parmetros adecuados para la trasmisin de la seal de radiofrecuencia que afecte en lo mnimo; las prdidas por trayectoria y atenuacin que puedan ser recibidos de tal forma que su potencia sea ptima para que pueda ser retransmitida nuevamente y as llegar al final de nuestro enlace, la distribucin y los equipos que se efectuaran, los clculos pertinentes que demuestren la funcionalidad e integridad del enlace considerando parmetros establecidos por fabricantes y cuantificaciones reales.

4.2 PROTOCOLO DE MONTAJE DE LAS ESTACIONES BASE

En la creacin de un enlace de microondas, nuestro proyecto contempla como ya se ha marcado, la comunicacin entre las localidades de Tayacaja, para la elaboracin del diseo, se pueden describir los pasos a seguir en el proceso de montaje de un enlace de microondas terrestre dedicado en la siguiente tabla:

ProcedimientoProblemaSolucin

1. Presentacin de nuestro proyecto(Enlace entre la central Lurin y Acobamba)

Determinar la fiabilidad Del proyecto (esbozo de ubicacin)

Investigacin de un estudio socio- econmico y tcnico, el cual fundamentara la presencia y la justificacin de nuestro proyecto.

2. Perfiles TopogrficosDeterminar perfiles topogrficos

3. Diagrama de rutaUbicar en el terreno la ruta delEnlace4. Eleccin de ubicacinClculo de enlace y coordenadas

Examinar la mejor ruta de alturas, empleo de cartas topogrficas para la creacin de la mejor ruta de comunicacionesDiseo de plano de rutas

Ubicacin sobre un plano topogrfico, antenas de trasmisin, recepcin y repetidores

5. Clculo de curvatura de la tierra y altura real

6. Graficar cota topogrfica contra altura real7. Clculo de zonas de Fresnel

A medida que las distancias son ms grandes se presenta un error topogrfico por la curvatura de la tierraImplica determinar el obstculo mximo en la ruta Determinar si el lbulo deRadiacin vertical de la antenaSobrepasa a los obstculos

Implementacin de formulas que ayudan al clculo de curvatura, y gracias a este se obtiene la altura real de cada cota topogrfica.Determinar la lnea de vista principal

Graficar los lbulos verticales de propagacin, verificar que la altura de las antenas no sea mayor a los 120 metros

8. Diseo de torresSi las altura de las torres son mayores a 120 metros se considerara implementar unRepetidor

Se debera de considerar que las alturas van de 15 a 120 metros con lnea de vista entre antenas

9. Prdidas en espacio libre y Ganancia del Sistema

Clculo de prdidas en espacio libre

Determina el modelo adecuado al enlace

10. Eleccin de gua de onda o cable coaxial

Seleccionar la gua de onda adecuada

Dependiendo de la frecuencia se tomara nota del proveedor ideal para este servicio

11. Antenas y RepetidoresEleccin de antenas yRepetidores

Hojas de especificaciones de proveedores, parmetros esenciales: tamao y ganancia

PROTOCOLO PARA REALIZAR EL ENLACE DE MICROONDAS DEDICADO.

1. Proyecto: Ante la necesidad de falta de comunicacin de telefona mvil en comunidades rurales del Distrito de Colcabamba, se desea dar servicio a travs de un enlace de microondas dedicado; para esto se debe de considerar los siguientes puntos para el planteamiento del proyecto: Se realizar un enlace de microondas desde una central de Lurin que comunicar a las localidades del Distrito de Colcabamba, y Campo Armio.

A partir de los planos topogrficos de la zona que contemplan a dichas localidades, se traz la mejor ruta y la solucin ms adecuada para realizar el enlace.

Carta topogrficaClaveNombre de la carta

1E14B43Heroica

2E14B44Tepatlaxco

3E14B54Tepeaca

4E14B55Cuidad Serdn

Tabla 4.2 Claves y nombres de cartas topogrficas usadas en el proyecto.

Mediante la investigacin y desarrollo, teniendo en cuenta la legislacin y trmites nacionales, realizar un diseo que cumpla con todas ellas. Mediante los conocimientos adquiridos, analizar variables que afecten la eficiencia, modificndolas coherentemente para lograrlo.

2. Perfiles Topogrficos: Desarrollo del montaje visto desde un nivel topogrfico, este se establece creando una vista de la seccin del terreno, para ayudar a ver los diferentes relieves del montaje, as como los diferentes tipos de cortezas terrestres y composicin del suelo que tenga el lugar; esto ayudara a determinar los mejores niveles de cimentacin para las estaciones base (torres y antenas), as como el esquema que muestre las lneas de vista entre los enlaces.

3. Diagrama de ruta: Se contempla el plano topogrfico de un sistema con lnea de vista, para ellos se marca dentro de un mapa del lugar la ruta que seguir la seal y se tomaran nota de las distancias y lascaractersticas del terreno entre las poblaciones a enlazar, como se muestra en la Figura 4.1.

Figura 4.1 Enlace principal de la red de microondas.

4. Eleccin de ubicacin: Recopilando informacin precisa de la zona del lugar, se tendr que considerar el establecimiento de las torres que abran de soportar a las antenas sobre el terreno con parmetros importantes como:NombreUbicacinLatitudLongitudDistancia recorridoparcial en kilmetros

LurinLima19 3'11.73"N9810'56.02"O0

SucheLima19 6'17.38"N9759'30.53"O21

CasapalcaLima1859'3.14"N9754'9.73"O17.75

La OroyaJunin1853'36.40"N9734'40.38"O33.75

IrayrapataJunin

1852'53.27"N

9730'28.14"O

7.5

LlamahuaquiJunin1851'30.34"N9722'24.06"O14.5

QuinsachumpiHuancavelica1851'34.37"N9722'28.13"O21.5

116

Tabla 4.3 Ubicacin y distancias de las comunidades.

Paraelcasodenuestraplaneacin,seconsideraranlasantenas direccionales, las repetidoras o bien, las comunidades auxiliares en el enlace.

5. Clculo de curvatura de la tierra y altura real: Desde el punto de vista geogrfico y espacial, la tierra posee una forma muy particular la cual produce un efecto ptico y mtrico de distorsin dentro del mapeo de una zona, la precisin decae de forma ms notoria conforme la distancia aumenta, ya que en el proceso en el cual una superficie de origen esfrico es montada sobre una extensin plana. El clculo de la curvatura de la tierra empieza a considerarse a partir de los 40 Km dentro de una superficie, esto implica aplicar una serie de procesos que nos ayudaran ajustar y corregir el problema. La curvatura de la tierra es calculada mediante la siguiente expresin:

Donde:

fi = curratura de la tierra (m)

xi = gunto donde se mide la curratura de la tierra (Km)

xn = distancia mxima hasta B (Km)

K = factor de correccin de la tierra (0.75)

R = radio de la tierra (6378.2 Km)

Tabla 4.4 Ecuaciones de clculo de curvatura de la tierra.

El factor de correccin encontrado en el clculo sumado a la altura leda en la carta topogrfica (cota topogrfica Ci) nos ayudar a determinar la altura real (Zi ). De esta forma se puede encontrar la altura real para cada punto:

Zi = [Ci + fi ] (m)

Donde:

fi = curratura de la tierra (m)

Zi = altura real(m)

Ci = altura de la cota togogrfica (m)

Tabla 4.5 Ecuaciones de calculo altura real.

6. Graficar cota topogrfica contra altura real: Se procede a crear los perfiles topogrficos mediante una lectura dentro de la misma, en el proyecto hemos tomado lecturas a cada 250 metros (equivalente a 0.5 cm). En este proceso se han tomado las suficientes para cubrir el terreno desde los puntos en los que se establece la salida de la microonda hasta donde se habr de llegar (este proyecto establece las rutas conforme a los acuerdos mutuos de los equipos que darn cobertura celular y enlace de microondas dedicado).

7. Clculo de zonas de Fresnel: Determinan la primera zona de Fresnel, ayuda a comprobar que la lnea de vista es correcta, se debe de considerar que en caso que en el enlace pudiese existir algn obstculo en el se pueden crear puntos de repeticin con diseos de antenas (con alturas mnimas de torres de 15 metros y mximas de 120 metros), se vislumbra de igual manera que para la mejor recepcin, se deben de evadir los obstculos que obstruyan las propagacin de las microondas.

El clculo de los patrones que nos referencian las zonas de fresnal se determinan por la siguiente expresin:

Donde:

d1 = distancia que se ra acumulando desde el origen (m)

d2 = distancia que se ra restando desde el origen (m)

dt = distancia total de la lnea de rista

= longitud de onda (m)

n = factor de correccin (1.00325)

Tabla 4.6 Ecuaciones de calculo zonas de Fresnel.

8. Diseo de las torres: Se definir la estructura de la torre dependiendo a las necesidades de la zona; ya que se tiene que lidiar con la geologa y el clima del lugar; ya que estos factores sern los que demanden undiseo de forma eficiente; tanto para soportar las condiciones del clima, la accesibilidad a los equipos de montaje y de mantenimiento. Las torres deben de poseer su respectiva sealizacin y estar lo ms cercanas al SHELTER (sitio arquitectnico que contiene todos los elementos electrnicos de comunicacin), para garantizar una rpida respuesta entre las antenas montadas en ellas.

Figura 4.2 Torre con antenas de microondas.

9. Prdidas por espacio libre y ganancia del sistema: Son factores fundamentales en la creacin de el proyecto, determinan los factores radioelctricos de los equipos de comunicaciones y como influyen los factores ambientales en la peor situacin. Las prdidas por espacio libre implican que cuando una onda electromagntica; es radiada y propagada, viajando a travs del espacio libre se pueden considerar los diferentes niveles de atenuacin de la potencia, estos parmetros se pueden prever mediante las siguientes expresiones:

Prdidas (dB)Lg = 92.44 + 20logf + 20logd

Donde:

f = frecuencia (GHz)

d = distancia (Km)

Tabla 4.7 Ecuaciones de calculo perdidas por espacio libre.

Por otro lado la ganancia del sistema contempla la relacin que expresa la equidad y la compensacin entre todas las prdidas y las ganancias de todos los componentes que comprenden al sistema; los parmetros que intervienen en la ganancia del sistema se relacionan de la siguiente manera:

Gs = Fm + Lp + Lbt + Lft At Arr Ar

Donde se conoce que:

Fm = 30logd + 10log(6 A B) 10log(1 R) 70 (dB)

Lbt = Lb1 + Lb2 + + Lbn(dB)

Lft = Lf1 + Lf2 + + Lfn (dB)

Cmin = C/N + N (dB)

N = 204 + 10log Ab (dB)

Pe = Cmin + Gs

Y cada una de las variables se identifica de la siguiente manera:

Gs = Ganancia del sistema (dB)

Fm = Margen de desranecimiento (dB)

Lbt = Prdidas gor ramificacin (dB)

Lft = Prdidas gor alimentador (dB)

At = Prdida gor el trasmisor (dB)

Arr = Prdida gor recegtor (dB)

Ar = Prdida gor regetidor (dB)

A = Factor de rubosidad (tigo de suelo)

B = Tigo de clima

R = Confiabilidad del sistema (%)

N = Sencibilidad del recegtor (dB)

Ab = Ancho de banda (MHz)

Cmin = Potencia de gortadora (dB)

C/N = Relacin gortdora a ruido

Pe = Potencia de entrada al recegtor (Watts)

Tabla 4.8 Ecuaciones de calculo ganancia del sistema.

10. Eleccin de gua de onda o cable coaxial: Se elegir la gua de onda o alimentador coaxial ms adecuado para el lugar, pues ste ser el que unir a la antena con el SHELTER (sitio arquitectnico que contiene todos los elementos electrnicos de comunicacin).11. Antenas y repetidores: su existencia como un elemento que tendr que radiar la informacin electromagntica en forma de microondas, principalmente se considerara que sern de tipo parablicas y lo ms directivas posible; la eleccin de las antenas depender de la frecuencia en la banda que se desear trabajar (en nuestro enlace se ha considerado frecuencia de 23 GHz), para mayor proteccin estn cuberitas con una malla que evita la acumulacin de materiales ajenos al sistema y que puedan interferir con la trasmisin o la recepcin: polvo, arena, agua, nidos de aves, etc.

El rendimiento de radiacin de las antenas va de acuerdo con la ganancia que stas tengan y de su atenuacin en relacin a las condiciones climticas y de ruido que puedan presentarse en el medio en el cual se realizar el montaje.

Las antenas presentar un desempeo que va sujeto a las sus hojas de especificacin del fabricante en cuestin, los repetidores o reflectores de igual forma se pueden considerar dentro de las hojas de especificaciones para elegir a los ms adecuados se consideraran factores de PIRE y ganancia efectiva.

12. Anlisis de legislacin: Es el punto ms crtico dentro de cualquier proyecto de esta naturaleza, ya que al ser un proceso bastante costoso, se tiene que encontrar una justificacin financiera que ayude a considerarlo para su ejecucin. Adems se tiene que crear una tabla de costos de materiales, se considerarn todo tipo de accesorios que sean tiles dentro las mismas torres y dentro del SHELTER.

La legislacin de un montaje en un sistema de comunicaciones inalmbrico, depende de las condiciones de cada pas, en Per el MINISTERIO DE TRANSPORTES Y TELECOMUNICACIONES es la encargada de los procesos y los trmites de telecomunicaciones, MTC un rgano administrativo desconcentrado de la Secretara de Comunicaciones y Transportes, con autonoma tcnica y operativa, el cual tendr las atribuciones que le confiere el Decreto de Creacin y el Reglamento Interior de la Secretara de Comunicaciones y Transportes, con el objeto de regular y promover el desarrollo eficiente de las telecomunicaciones. Todos los trmites que se realicen deben establecerse dentro del carcter legal, social y ambiental para llevar a cabo un proyecto de esta ndole adems considera los permisos y concesiones hacia el uso de el espectro.

MTC establece el rango de operacin del espectro electromagntico para la funcin de un enlace de microondas dedicado dentro de los operadores de telefona celular en el Per; esta norma especifica que se utilizar una frecuencia de 23 GHz para el enlace, licitado para las empresas DIPSA, IUSACELL/UNEFON y TELEFONICA en el pas.

4.3 DISEO DEL ENLACE DE MICROONDAS

Durante el proceso del diseo del enlace de microondas, se debe realizar un diagrama de sistema, partiendo de la BSC en Puebla y en cada una de las localidades del estado; el diagrama de nuestro proyecto se muestra a continuacin:

LlamahuaquiIrayrapataLa OroyaCasapalcaSucheLurin

.

Figura 4.3 Diagrama de sistema del enlace de microondas

Cada uno de los enlaces contempla, el diseo del espacio arquitectnico para la culminacin de cada una de las radiobases nodo, as como la distribucin del equipo dentro del terreno.

4.3.1 Enlace Lurin Suche

El enlace se ha creado a partir de la ubicacin de la ultima BSC que nos abra de suministrar la salida del enlace desde la cuidad de Lurin.

Figura 4.4 Ubicacin de la Lurin.

La salida del enlace realizar un recorrido de 21 kilmetros atravesando la cuidad desde el centro hacia el noroeste rumbo a la comunidad de Suche. Este enlace se llevar a cabo por medio de platos de microondas de 1.8 metros de dimetro trabajando a 23 GHz, dada las condiciones del terreno el enlace presenta lnea de vista real sin necesidad de repetidoras; por otro lado las ubicaciones elegidas han sido establecidas conforme a los acuerdos con equipos de trabajo que proporcionaran cobertura celular.

Anlisis de potencia.

Lurin - Suche

Margen de desvanecimiento18.04 dB

Prdida de trayectoria por espacio libre146.11 dB

Sensibilidad del receptor-140.98 dB

Potencia mnima de portadora-115.98 dB

Prdida por ramificacin4 dB

Prdida por alimentador25.48 dB

Potencia de trasmisin10 Watts

Frecuencia de trasmisin23 GHz

Ganancia de antena transmisora49.5 dB

Ganancia de antena receptora49.5 dB

Ganancia del sistema94.63 dB

Potencia de entrada al receptor7.32 mwatts

Potencia de entrada al receptor ( fabricante)7.5 mwatts

Tabla 4.9 Anlisis de potencia Lurin - Suche.

Parmetros del enlace de microondas.

Lurin - Suche

Ancho de banda2 MHz

Confiabilidad del sistema99.95%

Relacin de seal a ruido25 dB

Tipo de modulacinQPSK

Frecuencia de transmisin23 GHz

Velocidad de transmisin2048 Kbps

Tabla 4.10 Parmetros del enlace Lurin - Suche.

Coordenadas del lugar de la radiobase nodo.

BSC LurinRADIOBASE NODO Suche

Latitud19 311.73N19 617.38N

Longitud98 1056.02O97 5930.53O

Tabla 4.11 Ubicacin geogrfica Lurin - Suche.

Equipos para el enlace de microondas.

Tipo de lnea de transmisinEWP220 Acoplado

Longitud de lnea de transmisin92 m

Atenuacin de lnea de transmisin27.7 dB/100m

SISTEMA RADIADOR PRINCIPAL

Modelo de antenaDimetroPolarizacinGanancia

TxA1821DHP1.8 HPHorizontal49.5 dBi

RxA1821DHP1.8 HPHorizontal49.5 dBi

AzimutElevacinRadomo con filtro

UV

AnteriorPosterior

Tx722200.75Cncavo

Rx22072-0.75Cncavo

Tabla 4.12 Especificacin de equipos Lurin - Suche

SUCHELURIN

Figura 4.5 Vista del enlace desde la BSC Lurin hacia Suche.

Orogrficamente, este enlace no presenta mayor dificultad puesto que se ve establecido mediante el libramiento del valle.

Figura 4.6 Perfil topogrfico desde lurin hacia suche.

Figura 4.7 Perfil topogrfico desde lurin hacia suche con torres.

45003000ProyectoRADIO ENLACE COLCABAMBAAntenaSitioBSC LURINDireccinradiobase nodo AcajetePlanoPerfil arquitectnicoAltura (m)40mElevacin ()0.75AcotacinMetrosAzimut ()72220

Cable de aceroTipo retenida l/4 Alta Resistencia

350350Cable de acero tipo retenida l/4 Alta Resistencia

350

Cable de acero tipo retenida l/4 Alta Resistencia

5196

Tabla 4.13 Perfil arquitectnico de la BSC en LURIN.

4.3.2 SUCHE - CASAPALCA

Este enlace de microondas cuenta con 14.5 km, esta repetidora es la mas caudalosa por el clima que posee casapalca ya que los mantenimientos tendran un costo adicional.

Anlisis de potencia.

SUCHE - CASAPALCA

Margen de desvanecimiento6.82 dB

Prdida de trayectoria por espacio libre144.65 dB

Sensibilidad del receptor-140.98 dB

Potencia mnima de portadora-115.98 dB

Prdida por ramificacin4 dB

Prdida por alimentador11.63 dB

Potencia de trasmisin10 Watts

Frecuencia de trasmisin23 GHz

Ganancia de antena transmisora49.5 dB

Ganancia de antena receptora49.5 dB

Ganancia del sistema68.11 dB

Potencia de entrada al receptor16.5 watts

Potencia de entrada al receptor ( fabricante)16.5 watts

Tabla 4.15 Anlisis de potencia SUCHE - CASAPALCA.

Parmetros del enlace de microondas.

SUCHE - CASAPALCA

Ancho de banda2 MHz

Confiabilidad del sistema99.95%

Relacin de seal a ruido25 dB

Tipo de modulacinQPSK

Frecuencia de transmisin23 GHz

Velocidad de transmisin2048 Kbps

Tabla 4.16 Parmetros del enlace SUCHE - CASAPALCA.

Coordenadas del lugar de la radiobase nodo.

radiobase nodo ACAJETEradiobase nodo TEPEACA

Latitud19 617.38N18 593.14N

Longitud97 5930.53O97 549.73O

Tabla 4.17 Ubicacin geogrfica SUCHE - CASAPALCA.

Equipos para el enlace de microondas.

Tipo de lnea de transmisinEWP220 Acoplado

Longitud de lnea de transmisin42 m

Atenuacin de lnea de transmisin27.7 dB/100m

SISTEMA RADIADOR PRINCIPAL

Modelo de antenaDimetroPolarizacinGanancia

TxA1821DHP1.8 HPHorizontal49.5 dBi

RxA1821DHP1.8 HPHorizontal49.5 dBi

AzimutElevacinRadomo con filtroUV

AnteriorPosterior

Tx1543220.8553Cncavo

Rx322154-0.8553Cncavo

Tabla 4.18 Especificacin de equipos SUCHE - CASAPALCA.

Figura 4.8: ubicacin de la radio base nodo en CASAPALCA

La radio base en Tepeaca se dispondr a las afueras de la comunidad, dentro de un terreno desolado y por dems semiplano. cual corre la carretera y llegando hasta las zonas atravesando una distancia de alrededor de 14.5 kilmetros de recorrido.

Figura 4.9 Ubicacin de la radio base nodo en SUCHE.

Figura 4.10 Enlace SUCHE - CASAPALCA.

Tabla 4.11 Perfil topogrfico.

350 mm350 mm

Proyectoradiobase nodo Acajete radiobase nodo TepeacaAntena

SitioCASAPALCADireccinradiobase nodo Tepeaca

PlanoPerfil arquitectnicoAltura (m)40

Elevacin ()0.8552

AcotacinMetrosAzimut ()154322

Tabla 4.19 Perfil arquitectnico radiobase nodo CASAPALCA.

PLANTA DE EMERGENCIA

ENLACE DE MICROONDAS

Fil tro

Frec. Conv.

FPB

Ampli. Baja potencia

SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO

Proyectoradiobase nodo Acajete radiobasenodo TepeacaAntena

Sitioradiobase nodo CASAPALACADireccinradiobase nodoTepeaca

PlanoCroquis de plantaAltura (m)40

Elevacin ()0.8552

AcotacinMetrosAzimut ()154154

Tabla 4.20 Croquis de planta radiobase nodo CASAPALCA.

7

Figura 4.27 Ubicacin de la CASAPALCA vista desde las alturas.

Figura 4.28 Fachada de la plaza de CASAPALCA.

Figura 4.29 Terreno de la plaza de CASAPALCA.

Las especificaciones de terreno que hemos localizado dentro de la plaza nos dan la posibilidad de establecer la radiobase nodo de la forma y mas adecuado al diseo, sin perder en cuenta que esta instalacin pertenece al ayuntamiento, por ello se sigui considerando un espacio bardeado que cubra a los equipos, desde la torre hasta el Shelter, por lo tanto se ha establecido una distribucin lo mas austera posible.

Figura 4.30 Dimensiones de la antena.

Caractersticas de operacin

Ganancia de la antena49.9 dB

Antena con filtro UVParablica

Peso94 Kg

Temperatura de trabajo-44 / +55 C

Humedad relativa0 100 %

Carga del viento (operacional)160 km/h

Carga de viento (Lmite)200 km/h

Dimetro1.8 m

PolarizacinVertical u horizontal

Dimetro de mstil aceptado90 mm / 114mm

Presurizacin48KPa mximo

Ajuste preciso de azimut 15

Ajuste de elevacin 15

Tabla 4.37 Especificaciones de la antena.

ESTACIN BASE CONTROLADORA (BSC)3000Especificaciones TcnicasMax TRX1000Max RADIOBASENODO500Max Celdas600Max E1/T1126/168Max Erlang3000Max circuitos3100Max capacidad deconmutacin4056Consumo de potenciaBSC1.5 kWDimesiones (cm)ancho:96 largo:60altura:220Carga sobre el piso BSC1000 kg/m24.4. EQUIPOS DENTRO DE LA BSC Y LA RADIOBASE

4.4.1Equipo para la BSCEspecificaciones tcnicas

Base Station Controller

Servidor M-Cell Series

Motorola MCELL

Alimentacion : - 48VDC, 200W (with BBU)

Dimensiones : 40x60x26 [cm]

Peso : 45kg

Temperatura de trabajo. -10 +50C

Humedad: 66 % mx.

Conexiones In Out RF: tipo N (hembra)

Conexiones pticas: FC-APC (800/900 RTU)

Listo para interconexin y modulacin

Tabla 4.38 Equipos componentes de la BSC.

DUPLEXOR ( PASO DE BANDA )7 MHz Paso de Banda30 MHz Sepraracin TX/RXBanda de 700 MHz45 MHz Sepraracin TX/RXBandas de 800 y 900 MHz49 MHz Sepraracin TX/RXBanda de 1400 MHz91 MHz Sepraracin TX/RXBanda de 1900 MHz4.4.2Equipo para la radiobase

Presurizador

Caractersticas de Presurizador BEACON 2000-II

Temperatura nominal detrabajo-40C a +70C

Disparo mnima detemperaturaPara una aplicacin especifica

Disparo mximo detemperaturaHasta 160C

Presin interna mxima550 psi (40 Ba)

Circulacin promedio1 litro / minuto hasta 3 litros /minuto

Volumen por celda10 ml

Dimensiones

Peso7 Kg

Alto30 cm

Profundidad38 cm

Ancho16cm

Duplexores

Tabla 4.39 Equipos componentes de la radiobase.

FUENTE DE ALIMENTACINRangos deentrada115/230 VAC12 V (10.5 18 VDC,contctese con 4RF)24 V (20.5 30 VDC)48 V (40 60 VDC)Consumode potencia75 - 220 W (dependiendode la tarjeta de interface inserta)

Fuente de alimentacin yBancos de bateras de 48V

Alimentador

ALIMENTADORES ESPECIFICACIONES TCNICASElctricasGanancia..29-35 dBi Frecuencia ..5.1-5.9 GHzPolarizacin.H/V VSWR...1,5:1 Impedancia.....50 ohmMecnicasConector NF Dimensiones 133 x 86 mm PesoALU PAG / 0.24Kg

Tabla 4.40 Equipos perimetrales y de conexin de la radiobase.

MODELOINFORMACIN TCNICA

SMARTAMP 2400-IN-1W (12213).

Amplificador bidireccional para interiores de1 watt para 2.4 GHz,No requiere de inyector de CD.

TRANSMISOR

Potencia desalida+35 dBm(QPSK)

+31 dBm (16QAM)

+30 dBm (32QAM)

+29 dBm (64QAM

Control depotencia15 dB (en pasosde 1 dB)

Amplificador y unidad de control

Mximo nivel de entrada Rangodinmico

Rango C/I

RECEPTOR-20 dBm

82 58 dB (BER 10-6)Co-canal> 16 dB(QPSK)> 20dB (16,32QAM)> 27dB (64 QAM)

1er canal adyacente 2do canal adyacente

>5 dB

>30 dB

DETALLES TCNICOSCapacidad nominal total del sistema en funcionamiento Refrigeracin: 5290Calefaccin: 6050

Unidad interior F1MMI-3 B: Refrigeracin / Calefaccin: 3030/ 3280 Kcal/hUnidad interior F1MMI-2 B: Refrigeracin / Calefaccin: 2270/ 2520 Kcal/h

Niveles de presin sonora Unidad interior F1MMI-3 B: Alta velocidad 40 / Baja velocidad 34 dB(A)Unidad interior F1MMI-2 B: Alta velocidad 37 / Baja velocidad 31 dB(A)Unidad exterior 56 dB (A)

Sistema de aire acondicionado

DimensionesUnidad interior F1MMI-3 B Alto x Ancho x Fondo (mm):265 x 790 x 195Unidad interior F1MMI-2 B Alto x Ancho x Fondo (mm):250 x 710 x 195Unidad exterior Alto x Ancho x Fondo (mm):655 x 895 x 345

Clase de eficiencia energtica C/DTabla 4.41 Equipos amplificadores y de aire acondicionado de la radiobase nodo.

1. DESCRIPCION DEL PROYECTOEl proyecto consiste en el despliegue de infraestructura para ofrecer acceso a la banda ancha y su aplicacin en zonas rurales de la regin centro del pas a travs del montaje de aproximadamente 410 kilmetros de fibra ptica en la red troncal con equipos de transmisin de tecnologa DWDM y acceso de ltima milla almbrico e inalmbrico, a fin de ofrecer una gran gama de servicio a los pobladores del distrito de colca bamba a travs de nodos multiservicios en localidades de escasas o en mala condicin de comunicacin con el objeto de potenciar su desarrollo econmico e incursin social y aumentar el ndice de penetracin de las comunicaciones en el interior del pas.

El proyecto contempla dos aspectos tcnicos:1. La infraestructura de la red de fibra ptica a lo largo de los Departamentos de lima, Junn, Huancavelica1. La infraestructura de la red de ltima milla para poder ofrecer servicios a los pobladores

0. Infraestructura de la red de fibra pticaLa Infraestructura consiste en el montaje de aproximadamente 410 km de fibra ptica de los cuales 250 km consiste en tendido subterrneo y 160 km de tendido areo.Se debe destacar que los Departamentos por los cuales se despliega la red para el plan piloto son de caracterstica de terrenos altos, secos por ende la implementacin debe obedecer a un cronograma prestablecido que contemple dichas caractersticas.

El diseo prev la extensin de los nodos con equipos de transmisin de tecnologa DWDM, con al menos 2 lambdas de 10Gbps de capacidad realicen Add/Drop en la localidad. El proyecto contempla varias poblaciones importantes en su despliegue: pampas, colcabamba, campo miio, Siendo el sistema auto gestionable; tambin se contempla nodos de acceso multiservicios, que a travs del acceso inalmbrico y almbrico, se podr ofrecer una gran variedad de servicios convergentes (acceso a internet, red privada virtual VPN, televisin usando banda ancha IPTV, ciudades digitales, Voz y otros).0. Infraestructura de la rede ltima milla para ofrecer servicios a los pobladoresLa infraestructura para la ltima milla contempla los accesos: accesos inalmbricos y almbricos a travs de nodos de acceso multiservicios. Acceso inalmbrico a travs de la instalacin de estaciones base 3G/4G con las estructuras y energas adecuadas para ofrecer cobertura en la localidad y alrededores. Accesos Almbricos a travs de planta externa va par de cobre.

2 CRITERIOS DEL PROYECTO1. -Ofrecer la posibilidad de una gran gama de servicios a sitios con escasas o en mala condicin de comunicacin a fin que los mismo potencien su desarrollo econmico e incursin social2. - unificacin y convergencia de la red.3. Implementar como medio de transmisin en la planta externa, fibra ptica ADSS de 96 hilos diseadas para tendido areo y subterrneo.4. Contar con sitios que contemple nodos de acceso multiservicios a fin de poder brindar servicios convergentes y de ltima generacin (internet, VPN, IPTV, otros) y Voz en zonas rurales del pas de esta manera aumentar el ndice de penetracin.La red diseada podr ser capaz de soportar altas capacidades con una gran gama de anchos de banda y velocidades, soportando trficos de voz, datos y aplicaciones que los nichos del mercado y la regin deseen explotar.RECORRIDO DE FIBRA OPTICA

3. ESQUEMA GENERAL DEL PROYECTO

4. INFRAESTRUCTURA DE LA RED DE ACCESO

Implementacin de la Infraestructura de Acceso Inalmbrico a travs de Montajes de Radio Bases 3G/4G, Acceso Almbrico a travs de montaje de Planta externa (pares de cobres), instalacin de Nodos Multiservicios, Equipos de Red de Datos a fin de ofrecer servicios de Voz y Datos (Telefona, Internet, banda Ancha, IPTV).

5. COSTOS

5.1 COSTO ESTIMATIVO DE LA INFRAESTRUCTURA DE LA RED DE F.O.

ITEMS COSTO (US$)

INSTALACION Y MONTAJE DE FIBRA OPTICA aprox. 410 Km Aprox. 1.200.000 US$

EQUIPOS DWDM Aprox. 2.000.000 US$

COSTO (Aprox.) 3.200.000 US$

5.2 COSTO ESTIMATIVO DEL ACCESO A LA ULTIMA MILLA

ITEMS COSTO (US$)

ACCESO ALAMBRICO Aprox. 0.200.000 US$

ACCESO INALAMBRICO Aprox. 1.000.000 US$

NODOS MULTISERVICIOS Aprox. 1.000.000 US$

NODOS PARA RED DE DATOS Aprox. 400.000 US$

INFRAESTRUCTURA Aprox. 500.000 US$

COSTO (Aprox.) 3.100.000 US$

El proyecto puede ajustarse y realizarse en etapas de acuerdo a los costos de inversin con que se cuente para su ejecucin; a continuacin se presenta un esquema de 3 (tres) Etapas, el cual puede variar de acuerdo a las variables o criterios adoptados.

En estas etapas el criterio adoptado es: acotar las distancias de la Red de Fibra ptica y en funcin a lo mismo realizar las dems inversiones de equipamiento, es importante recalcar que los redondeos de aproximacin de la longitud de Fibra ptica son por encima de las medidas hechas en gabinete. Tambin es importante recalcar que completando las 3 (tres) Etapas del Proyecto se podr contar con la proteccin geogrfica del Backbone de Fibra ptica, el cual es uno de los objetivos primordiales del Proyecto a fin de garantizar la conectividad en situaciones de desastre.

1 ETAPA: Desde Ruta 1 hasta Oroya 160,74 Km. de Fibra ptica RED DE FIBRA OPTICA

Enlace entre Ciudades Longitud F.O. (m.)

Lurn san mateo66.120

San mateo - casa palca 20.520

Casa palca - oroya 74.220

COSTO DE LA 1 ETAPA 160.74 Metros de Fibra (Aprox. 190 Km)

2 ETAPA: Desde Oroya a Huancayo. de Fibra ptica RED DE FIBRA OPTICA

Enlace entre Ciudades Longitud F.O. (m.)

Oroya - jauja 50.160

Jauja - concepcion 14.380

Concepcin- huancayo 35.960

COSTO DE LA 2 ETAPA 862.822 Metros de Fibra (Aprox. 100 Km)

3 ETAPA: Desde hasta Pilar hasta Villa Oliva 158,46 Km. de Fibra ptica RED DE FIBRA OPTICA

Enlace entre Ciudades Longitud F.O. (m.)

Mayor Martinez - Isla Umbu 25,080

Pilar - Villa Franca 93,480

Villa Franca - Alberdi 39,900

COSTO DE LA 3 ETAPA 158,460 Metros de Fibra (Aprox. 200 Km)

4.5CONCLUSIONES

El diseo propuesto para nuestro enlace, ha sido realizado de forma eficiente, considerando los parmetros que se han calculado y localizado por medio de la visita a las zonas que constituyen la trayectoria del enlace de microondas dedicado; justificando las ubicaciones dentro de las cuales las poblaciones tanto las mas importantes como otras aun mas pequeas entran dentro lo que ser una infraestructura de telefona celular.

La visita en las zonas a las que se les proporcionara el enlace nos ha dejado en claro que es susceptible el haber realizado el estudio y el diseo de las estaciones radio base, que conforman la ruta norte desde Puebla hacia Esperanza.

Aunado a esto, consideramos que las condiciones particulares de cada una de las comunidades es nica e independiente a las que se tienen en las dems, lo que nos obligo a establecer una particularizacin de el enlace en cada una de ellas; sin embargo, se tuvo que hacer uso de los conocimientos adquiridos en el fundamento terico tanto de los captulos anteriores as como de las consumaciones en el diseo y el establecimiento de un enlace de microondas dedicado entre la central de Lurin, con el departamento de HuancavelicaCONCLUSIONES GENERALES

El propsito de expandir una red de telefona celular bajo el estndar internacional GSM; radica en la funcionalidad de este, para integrarse a los sistemas de proveedores existentes dada su rentabilidad y fcil difusin entre la poblacin, por otro lado, destaca que esta generacin de tecnologa mvil, puede emigrar sin mayores dificultades debido a los nuevos estndares que se estn liberando en el mundo.

La importancia de un enlace de microondas dedicado, se establece al acrecentar y hacer llegar la red celular hacia sitios lejanos, con la versatilidad de poder ser controlado y administrado desde una central remota sin necesidad de establecer puntos de control en zonas aisladas.

Tomando como punto de partida los fundamentos de la teora electromagntica, se ha vislumbrado un progreso a grandes saltos de los avances en el campo de la telefona mvil, lo que implica que Per debe de estar preparado para adentrarse en la era de las nuevas tecnologas; como parte de la premisa de adecuar al pas a un progreso de esta ndole, nosotros como ingenieros, hemos delimitado nuestra investigacin en el diseo de redes que expandan los sistemas de telefona celular.

Dentro de nuestro proyecto se ha encontrado que a partir de los clculos realizados y el nivel socioeconmico de las zonas visitadas, se ha considerado que es viable el poder desarrollar un sistema de enlace de microondas dedicado desde la central de Lurin, hacia las dos comunidades de la misma entidad (Colcabamba y Campo Armio), el cual fungir como soporte a un sistema de telefona celular en expansin.