06 Es Calculo-De-radioenlace Presentacion v02

Caacutelculo de Radioenlace

Desarrollado por Sebastian Buettrich Editado por Alberto Escudero-Pascual Presentado por Eduardo J Rodriacuteguez

Unidad 06

TRICALCAR | wwwwilacnettricalcar - Vesioacuten final Octubre 2007 2

Objetivos

Presentar todos los elementos y herramientas necesarias para el caacutelculo de un radioenlace

Discutir cada uno de estos elementos

Ser capaz de evaluar los resultados en contacto directo con la realidad


Tabla de Contenidos

iquestQueacute es un presupuesto de enlace

Elementos de un radioenlace

Lado de Transmisioacuten

Lado de Propagacioacuten

Lado Receptor

Como calcular un presupuesto de enlace



El caacutelculo de todas las ganancias y peacuterdidas desde el transmisor hasta el receptor

Un buen presupuesto de enlace es esencial para el funcionamiento del mismo

Estimacioacuten de peacuterdidasganancias en un radioenlace

Disentildeo adecuado

Correcta eleccioacuten de los equipos


Elementos de un Radioenlace


Potencia de Transmisioacuten peacuterdidas en el cable ganancia de antena


FSL zona de Fresnel

Lado Receptor

Ganancia de antena peacuterdidas en el cable sensibilidad del receptor



Pt

Pt

L=324+20 log(dkm)+20 log(fMhz)

Peacuterdida en el espacio libre

Margen

Sensibilidad del receptor dBm

km


Ecuacioacuten de Radioenlace + Potencia del Transmisor [dBm]

- Peacuterdidas en el Cable TX [dB]

+ Ganancia de Antena TX [dBi]

- Peacuterdidas en la trayectoria en el espacio libre [dB]

+ Ganancia de Antena RX [dBi]

- Peacuterdidas en el Cable RX [dB]

= Margen ndash Sensibilidad del receptor [dBm]

el caacutelculo debe hacerse en ambas direcciones


Potencia de Transmisioacuten (Tx)

Potencia de salida del radio (la tarjeta inalaacutembrica estacioacuten base)

El liacutemite superior depende de liacutemites regulatorios por lo tanto de los paiacutesesregiones y la utilidad en el tiempo


Peacuterdidas en el Cable

Peacuterdidas debido a la atenuacioacuten

El cable de la antena debe ser lo maacutes corto posible

Dependientes de la Frecuencia

Controlar la hoja de datos y verificar

Los valores tiacutepicos de peacuterdidas variacutean entre 1 dBm hasta lt 01 dBm

Menores peacuterdidas =gt cable mas costoso


Peacuterdidas en los Conectores

Peacuterdidas en los conectores (asymp025 dB por conector)

Dependiendo de la frecuencia y tipo de conector

Peacuterdidas en protectores contra descarga eleacutectrica (asymp1 dB)


Amplificadores

Su uso es opcional compensa peacuterdidas en los cables

Puede cambiar caracteriacutesticas en la frecuencia y adicionar ruido

Considere los liacutemites legales

Una eleccioacuten inteligente de las antenas y una alta sensibilidad en el receptor son mejores que la fuerza bruta de amplificacioacuten


Amplificadores El amplificador aumenta tanto el nivel de la sentildeal como el del ruido


Lo que un amplificador econoacutemico puede hacer antes despueacutes

Amplificadores


Antena del lado transmisor

Ganancia de Antena en rangos desde 2 dBi (antena integrada simple)

8 dBi (omni direccional estaacutendar )

21 - 30 dBi (paraboacutelica)

Verifique que realmente tiene la ganancia nominal Peacuterdidas en la inclinacioacuten en la polarizacioacutenetc


Peacuterdidas en el espacio libre

Proporcional al cuadrado de la distancia

Proporcional al cuadrado de la frecuencia del radio

FSL (dB) = 20log10(d) + 20log10(f) minus 1875

d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]


Propagacioacuten en el espacio libre Zona de Fresnel


d1= distancia al obstaacuteculo desde el transmisor [km]

d2 = distancia al obstaacuteculo desde el receptor [km]

d = distancia entre transmisor y receptor[km]

f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]



Obstaacuteculo situado en el medio (d1=d2)

El radio que contiene el 60 del total de la potencia







Lado ReceptorPeacuterdidas en Antenas Cables y Amplificadores

Los caacutelculos son iguales que los del lado de transmisioacuten


Sensibilidad del receptor

Muestra el miacutenimo valor de potencia que necesita para poder decodificarextraer ldquobits loacutegicosrdquo y alcanzar una cierta tasa de bit

Cuanto maacutes baja sea la sensibilidad mejor seraacute la recepcioacuten del radio

Una diferencia de 10 dB aquiacute es tan importante como 10 dB de ganancia en una antena


Margen y SNR (tasa de sentildeal a ruido)

Margen = Sentildeal recibida en el receptor ndash sensibilidad

No es suficiente que la sentildeal sea gt que el ruido

Es necesario un cierto margen entre la sentildeal y el ruido (SNR)

Requerimiento tiacutepico de SNR es

16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps


Teacuterminos y Conceptos

Presupuesto de enlace Presupuesto de potencia Ganancia del Sistema

Un caacutelculo de sentildealpotencia de las partes del sistema

El caacutelculo debe hacerse en ambas direcciones

Margen de operatividad del sistema

Sentildeal recibida ndash sensibilidad


EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) = PIRE (Potencia Irradiada Isotroacutepica Efectiva)

Maacutexima Potencia Irradiada

100 mW en Europa

1- 4 W en otros paiacuteses

PIRE (dBm) = Potencia Transmisor (dBm) ndash Peacuterdidas en cables y conectores (dB) + Ganancia de Antena (dBi)



Caacutelculo con dB

Decibel es adimensional

(como el porcentaje)

dB= 10log(P1P2)

dBm= 10log(P0001W)= 10log(P1mW)


Caacutelculo con dB

dBi = dB relativo a una antena isotroacutepica ideal (Fuente de un punto)

Las unidades de decibeles pueden ser sumadas y restadas y el resultado seraacute adimensional


La Regla de Oro

Duplicar la potencia es igual a sumar 3 dB

Reducir la potencia a la mitad es igual que restar 3 dB

Caacutelculo con dB


El presupuesto de enlace completo

Dos ejemplos reales a discutir

La cuestioacuten clave es

iquestQue margen necesita para que un enlace funcione bien


+ Potencia del Transmisor [dBm]









Otros caacutelculos importantes

Factores de correccioacuten debido a Estructuras del terreno y edificacioacuten

Superficies huacutemedas lluvia nieve y agua

Dificultad para estimar y que cambian con el tiempo

Puede tener gran impacto en el presupuesto total de enlace

Los caacutelculos teoacutericos son una cosa y los praacutecticos otra


Fuentes de LatLong elevacioacuten y datos de distancias

Conocimiento Local

Datos GPS

Projecto (SRTM) Shuttle Radar Topography Mission

Sitios de Aviacioacuten localizadores en los aeropuertos

Sitios de Radioaficionados Islaacutemicos

Listas de ciudades

El proyecto confluenceorg como una primera vista


Gran recurso para verificar caacutelculos

No confiacutee ciegamente en los recursos en liacutenea Pueden cambiar o simplemente ldquodesaparecerrdquo

Un ejemplo de herramienta de hoja de caacutelculo esta disponible en esta unidad

Caacutelculadores en liacutenea






Algunas URLs para caacutelculos wwwgooglecomsearchhl=enamplr=ampq=wireless+link+calculatorampb

tnG=Search

wwwterabeamcomsupportcalculationsindexphp (ex-YDIcom)

wwwqslnetn9zia

wwwqslnetpa0hoohelix_wifilinkbudgetcalcwlan_budgetcalchtml

wwwzytraxcomtechwirelesscalchtm

wwwconnect802comantenna_c_mainphp


Algunas URLs para caacutelculos wwwconnect802comliteraturehtm

myathenetnet~multiplxcgi-bintiltmaincgi

wwwit46secourses2wirelesscalculatoren


Confluencias


Programa RadioMobile

Planificacioacuten integral de una linea LOS y caacutelculos de alcance basados en datos del terreno

Programa gratis de los radioaficionados

Para Windows

Puede usar datos de elevacioacuten provenientes de varias fuentes formatos HGT DTED GLOBE SRTM30 GTOPO

Puede integrar mapas y fondos datos GIS

httpwwwcplusorgrmwenglish1html




Conclusiones

Tener un buen presupuesto de enlace es un requerimiento baacutesico para el buen funcionamiento del mismo

Un presupuesto de enlace de una red inalaacutembrica es la cuenta de todas las ganancias y peacuterdidas desde el radio transmisor hacia el receptor

Si ambos extremos no son iguales calcular en las dos direcciones


Las peacuterdidas maacutes grandes del enlace se producen en la propagacioacuten en espacio libre debido a la atenuacioacuten geomeacutetrica de la sentildeal

EIRP o PIRE es un valor que especifica la maacutexima potencia que estaacute transmitiendo al espacio

Conclusiones


La sensibilidad del receptor es un paraacutemetro que indica el valor miacutenimo de potencia que se necesita para alcanzar una cierta tasa de bit

Conclusiones


Objetivos

Presentar todos los elementos y herramientas necesarias para el caacutelculo de un radioenlace

Discutir cada uno de estos elementos

Ser capaz de evaluar los resultados en contacto directo con la realidad


Tabla de Contenidos





Lado Receptor














FSL zona de Fresnel

Lado Receptor




Pt

Pt



Margen


km




























Amplificadores









Amplificadores












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones


Tabla de Contenidos





Lado Receptor














FSL zona de Fresnel

Lado Receptor




Pt

Pt



Margen


km




























Amplificadores









Amplificadores












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones













FSL zona de Fresnel

Lado Receptor




Pt

Pt



Margen


km




























Amplificadores









Amplificadores












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones



Pt

Pt



Margen


km




























Amplificadores









Amplificadores












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones




























Amplificadores









Amplificadores












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones





Amplificadores












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones












d = distancia [m]

f = frecuencia [Hz]







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones







f= frecuencia [Ghz]

r= radio [m]
























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













tnG=Search


wwwqslnetn9zia









Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones























16 dB para 11 Mbps

4 dB para 1 Mbps











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













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Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones











100 mW en Europa





Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




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wwwqslnetn9zia









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Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones


Caacutelculo con dB



dB= 10log(P1P2)



Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













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Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones


Caacutelculo con dB




La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

Datos GPS




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Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones


La Regla de Oro



Caacutelculo con dB
























Conocimiento Local

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Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones
























Conocimiento Local

Datos GPS




Listas de ciudades













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Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones












tnG=Search


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Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones






Confluencias





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones





Para Windows







Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones




Conclusiones







Conclusiones



Conclusiones




Conclusiones



Conclusiones



Conclusiones

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