sistemas de telecomunicación privados private mobile radio€¦ · montero y fernando pérez,...

Sistemas de Telecomunicación Privados

Private Mobile Radio

Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 1

Índice

• Introducción– Necesidades de los usuarios

– Situación del mercado

• Sistemas PMR– Estructura Básica

– Sistemas convencionales

– Sistemas Trunking

• Radiocomunicaciones Privadas– Walkie-Talkie

– Trunking Analógico

– Trunking Digital

• Diseño de Sistemas PMR

• Caso Práctico


Sistemas Trunking

• Trunking: método de organización del tráfico de

canal donde los canales de tráfico se asignan a

los servicios a medida que se van necesitando

• Sistemas Trunking

– Varias organizaciones pueden compartir la misma

infraestructura y recursos de red

– Cualquier petición de cualquier usuario puede ser

atendido por cualquier recurso libre

– Esta asignación se realiza de manera automática y

organizada


• Una imagen vale más que mil palabras

Sistemas Trunking

Convencional Trunking


Sistemas Trunking

• Ventajas– Mejor calidad de comunicación

– Menor tiempo de acceso a la red

– Mejor aprovechamiento del espectro radioeléctrico

– Cada grupo de usuarios es una red virtual independiente

– Asignación dinámica de canales comunes

– El usuario no selecciona canales, sino que marca el número del individuo o grupo llamado

– Es posible integrar y gestionar con eficacia, seguridad y bajo coste todo el tráfico de una red de radio

• Mayor capacidad y menor probabilidad de bloqueo


Sistemas Trunking

• Analógicos– LTR (Logic Trunked Radio)

– MPT1327

• Digitales– EDACS (Ericsson)

– APCO25 (Motorola)

– iDEN (Motorola)

– TETRAPOL (EADS Telecom)

– TETRA (Estándar Europeo ETSI)


Radiocomunicaciones privadas

• Sistemas walkie-talkie

– PMR 446

• Sistemas trunking analógicos

– MPT1327

• Sistemas trunking digitales

– TETRA (Siguiente capítulo)


Sistemas walkie-talkie

• Sistemas PMR más simples

• Los móviles se comunican entre ellos directamente, sin utilizar estaciones base ni sistemas de control

• Ventajas: sencillos, rápidos, fiables y económicos (desde 24€/pareja)

• Desventajas: no son flexibles, no es posible interactuar con otras redes

• Aplicaciones– Pequeños grupos con escasas necesidades de

comunicación

– Uso doméstico


Actividad (5’)

• Grupos de ordenador RETO!!

• Utilizar Internet, entrar en el MITYC y

encontrar la siguiente información

– ¿Normativa que regula el sistema PMR446?

– ¿Cuál es la Canalización? (Lista de canales)

– ¿Potencia máxima radiada?

– ¿Alcance máximo?



• Los equipos han de

cumplir con las

características

técnicas del estándar

ETSI ETS 300 296

• No se necesita

licencia

• No existe la

posibilidad de tarificar

Channel Frequency (MHz)

1 446.00625

2 446.01875

3 446.03125

4 446.04375

5 446.05625

6 446.06875

7 446.08125

8 446.09375


• Algunos equipos

• T-5422 XTN446 Alan HP446




• Utilización de CTCSS (denominados códigos o subcódigos) para aumentar el número de usuarios por portadora

• Realmente los equipos transmiten a la máxima potencia considerada

• Sistema Parrot o ATX-2000 para extender cobertura repetidor


Trunking Analógico: MPT 1327

• Estándar de facto creado en Inglaterra

• La norma MPT1327 (1988) fue la primera

en estandarizar sistemas privados de

radio móvil terrestre

• Fue sin duda una precursora de las

actuales comunicaciones móviles públicas

y privadas



Individual Grupo Entre Sites

Teléfono Posicionamiento Datos


• Diseñado principalmente para comunicaciones analógicas de voz

• Manejo de datos hasta 1.2 kbps

• Posibilidad de encriptamiento

• Señalización digital por canal común de control cíclico y burst mode– Canal de control dedicado / no dedicado

– Transferencia automática del canal de control

– Sistema Aloha Ranurado para acceso al canal

• Se necesita un centro de control (TSC, Trunking System Controller)




• Estructura básica hasta 3 canales. Cada canal puede dar cobertura de entre 70 a 100 usuarios, dependiendo del grado de servicio



• Estructura extendida hasta 24 canales. PCM switch

para salir a la red telefónica y puesto de control



• Sistema Multi-Site hasta 10 Sites. El enlace se puede realizar mediante cableado - enlace de microondas -T1/E1 - TCP/IP



• Sistema Nacional hasta 800 Sites



• Sistemas de posicionamiento mediante GPS



• Extensión de una celda



• Funciones de repetidor


• Terminales

– Funcionan en semiduplex a dos frecuencias

– Radios disponibles para VHF, UHF y 800MHz


Icom F-110 Kenwood Tk-2180 Motorola EP450


Actividad (10’)

• Utilizar Internet

– www.radiocommunicationsonline.com

– http://www.msmcomunicaciones.com/index.htm

• Realizar un presupuesto de un sistema MPT

1327 (banda UHF 450MHz) con un solo site

– Estación base

– Equipos móviles para unos 300 usuarios y 2

despachos

• ¿Qué utilidad podría tener el sistema

desarrollado?

http://www.radiocommunicationsonline.com/

http://www.msmcomunicaciones.com/index.htm


Diseño de Sistemas PMR

• 1. Estudio de cobertura– Cálculo del valor medio de señal necesario

– Corrección por ruido y multitrayecto

– Corrección por variaciones espaciales y temporales

– Cálculo de la sensibilidad

– Obtención de las pérdidas de propagación

– Cálculo del radio máximo

• 2. Despliegue celular cubriendo el área deseada

• 3. Selección de frecuencias y número de canales por estación– Estudio del tráfico cursado por estación

– Utilización de las tablas de Erlang C



• 1º Valor medio de Señal

– Valor medido de la señal en bornes del receptor

necesaria para garantizar una calidad de servicio

adecuada

• Tensión (Vm dBuV)

• Campo (Em dBuV/m)

• Potencia (Pm dBm)

– Conversiones

107 VdBVdBmP mm

8.12log10log20/ 1010 dBLdBiGRMHzfVdBVmVdBE RRmm



• 2º Corrección por ruido y multitrayecto– Ruido artificial originado por el hombre (máquinas, ignición de

vehículos…)

– Multicamino variaciones rápidas del canal

Er

Recepción en BS Recepción en móvil



• 2º Corrección por ruido y multitrayecto

– Recepción en estación base

• A - Vehículo en movimiento tráfico alto

• B - Vehículo en movimiento tráfico bajo

• C - Vehículo en movimiento sin tráfico

• D - Vehiculo estacionado con tráfico alto

• E - Vehiculo estacionado con tráfico bajo

– Recepción en móvil

• A - Vehículo estacionado en un área muy ruidosa

• B - Vehículo en movimiento en un área muy ruidosa

• C - Vehículo en movimiento en un área poco ruidosa



• 3º Corrección estadística por variaciones

espaciales y temporales

– La calidad de cobertura se especifica para un

porcentaje de ubicaciones (%L) y de tiempo (%T)

Ee

Banda

VHF 8 3 (tierra y mar)

UHF 10 2 (tierra)

9 (mar)

dBL dBTP(%) k(P)

50 0

75 0.67

90 1.28

95 1.64

22%% TLe TkLkE



• 4º Cálculo de la sensibilidad

• 5º Obtención de las pérdidas de propagación máximas– PIRE: potencia isotrópica radiada equivalente

– PRA: potencia radiada aparente

EEdBmPdBmS erm

dBPRAPIRE 15.2

b Rx RxPIRE dBm L dB G dB L dB S dBm


• 6º Cálculo del radio máximo

– Se aplica un modelo empírico adecuado al entorno

– Ejemplo, para medio urbano, modelo de HATA:



• Despliegue celular

cubriendo el área

deseada

– Ejemplo R=5km

– Zona de interés

• 5km x 12km

• Los emplazamientos

tienen que ser realistas



• Selección del número de canales por estación

– Tráfico medido medido en Erlangs. 1 Erlang equivale

a una ocupación del 100% de un canal

– Se considera siempre el peor caso: la hora cargada,

es decir, la de mayor tráfico

– Cada usuario realiza un número de llamadas medio

en la hora cargada, n

– Cada llamada tiene una duración media, Tllamada

– Tráfico por usuario: Tllamada(s)*n/3600



– A partir de la densidad de usuarios tráfico total de cada transmisor

– Utilización de las tablas de Erlang C cálculo del número de canales necesarios para un GoS



Caso Práctico (2h 30’)

• RETO 3 grupos de trabajo

• Realizar un proyecto de planificación de

MPT1327: ¡Mínimo coste! 2h

• Presentar el proyecto 10’/grupo


• Se desea dotar de cobertura MPT1327 para una nueva empresa de transportes de la zona de Gandía y Oliva

– Zona de interés• 5km x 12km

• Bandas de trabajo

– Uplink 223 - 224.5 MHz

– Downlink 229 - 230.5 MHz

Caso Práctico


Caso Práctico

• Características de la estación base

Estación Base

Potencia 10 dBW

Pérdidas en el combinador (Tx) 4 dB

Pérdidas en el duplexor 1.5 dB

Pérdidas en el cable 1.05 dB

Ganancia en el multiacoplador (Rx) 2 dB

Ganancia de la antena 3 dBd

Sensibilidad -6 dBuV


Caso Práctico

• Características del móvil

Estación móvil

Potencia 10 dBW

Pérdidas en el alimentador 0.39 dB

Pérdidas por rendimiento imperfecto 3 dB

Ganancia de la antena 3 dBd

Sensibilidad -6 dBuV


• Flota de transportes: 3000 camiones

• Número de llamadas por móvil en la hora cargada: 2.5

• Duración media de las llamadas: 20s

• GoS: 5%

• Suponer peores condiciones de ruido

• Cobertura perimetral de un 90% durante un 90% del tiempo

• Considerar que el tráfico está igualmente distribuido por el área de interés

Caso Práctico


Caso Práctico

• Calcular la cobertura del sistema suponiendo

– Atención que la ganancia de la antena está en dBd y la potencia en dBW!

• Realizar un despliegue aproximado del sistema

• Calcular cuántos canales se deberían de asignar a cada estación

• Realizar un cálculo aproximado del coste del sistema

• Suponed que el coste por canal es de 1000€/año

kmdLb 10log8.335.115


Bibliografía

• José María Hernando Rábanos, Manuel

Montero y Fernando Pérez, “Ingeniería de

Sistemas Trunking”, Editorial Síntesis

¿Preguntas, Sugerencias?

sistemas de telecomunicación privados private mobile radio€¦ · montero y fernando pérez,...

Documents