Propuesta de Radioenlace

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    21-Feb-2017
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PROPUESTA DE RADIOENLACE ENTRE EL C.C METRPOLIS Y C.C SAMBIL, BARQUISIMETO- EDO LARA.Augusto Rodrguez, Marialy Pia, Mara A. Villanueva, Alemairy Dvila.

Departamento de Ingeniera em Telecomunicaciones.

Universidad Femin Toro.

augustorodrigz@gmail.com, marialydpr@gmail.com, mariale2594@gmail.com, alemairydavila_17@hotmail.com.

Un radioenlace es la radiocomunicacin por ondas microondas entre dos puntos, situados a distintas latitudes, en la que se satisfacen las necesidades de un rubro especifico ubicado entre estos puntos del radio enlace, cuando hablamos de los sistemas de red inalmbricos en un negocio, empresa o sitio privado y de cmo implantarlo. Existen pequeos problemas a veces cuando no se tiene la cobertura requerida por los usuarios, por lo que se debe realizar un radioenlace; la idea es conocer la problemtica o las necesidades de un rubro especifico, en este caso entre el c.c. Metrpolis, (punto A) y el c.c. Sambil (Punto B), para ello se realiza un estudio de las necesidades, luego se selecciona los equipos que realicen el radioenlace y este cubra la problemtica por completo y fijamos los datos de operacin entre estos equipos tomando en cuenta algunas condiciones como si hay lnea de vista directa (como en este caso), la eleccin de la antenas dependiendo del terreno, el tipo de servicio a prestar (radio, videoconferencias, telefona celular, TV digital, etc) , la idea es ofrecer servicios de los cuales no posee o tienen deficiencias, por lo cual es importante un radioenlace ya que es la interconexin entre 2 puntos para la comunicacin entre ambos ofreciendo los servicios nombrados anteriormente.IntroduccinCada da son ms los servicios de comunicaciones que usan antenas para mandar seales de radio, TV, telefona celular, Internet entre otros; todo es inalmbrico. Esto implica que cada vez hay ms y ms antenas. Para no saturar las ciudades con torres de metal, los pases obligan a instalarlas fuera del permetro urbano. Por un lado quedan los estudios y los equipos de baja frecuencia (cabina, computadoras, micrfonos) y por el otro, fuera de la ciudad, tenemos los de alta frecuencia (transmisor y antena).Evidentemente, hay que enlazar ambas instalaciones, llevar la seal desde los estudios hasta la planta de transmisiones. Hay varias formas de hacer esta conexin. Una de ellas es mediante un radioenlace, que es una conexin entre diferentes equipos de telecomunicaciones usando ondas electromagnticas, consta de un pequeo transmisor de radio (TX) que enva la seal desde los estudios a un receptor (RX) que se encuentra en la planta, ambos con sus respectivas antenas. Bajo todo lo planteado, nos vemos en la necesidad de presentar el siguiente proyecto que tiene como finalidad establecer un Radioenlace entre el C.C. Metrpolis, ubicado al oeste de la ciudad Barquisimeto, estado Lara y el C.C. Sambil ubicado en la zona este de la ciudad; siendo estos el punto A y el punto B correspondiente al orden especificados, todo esto para identificar el radioenlace y ubicarlos en Google Maps y conocer las coordenadas especficas para comenzar el Radioenlace. Todo esto se realiza para realizar una interconexin entre los puntos A y B y satisfacer las necesidades de ambos rubros especificados, por lo que es necesario conocer la necesidad de los problemas o necesidades de ambas comunidades. La mayora de los sistemas de comunicaciones establecidos desde mediados de la dcada de 1980 es de naturaleza digital y por consiguiente transporta informacin en forma digital. Sin embrago, los sistemas terrestres (basados en la Tierra) de radio repetidores de microondas que usan portadoras moduladoras de frecuencia (FM) o moduladoras digitales (PSK o QAM) siguen constituyendo 35% del total de los circuitos de transporte de informacin en Estados Unidos. Hay muchos tipos distintos de sistemas de microondas funcionando a distancias que varan de 15 a 4000 millas. La capacidad de los sistemas de radio de microondas van desde menos de 12 canales de banda de voz hasta ms de 22.000. Los primeros sistemas tenan circuitos de banda de voz multiplexados por divisin de frecuencia, y usaban tcnicas convencionales, de modulacin en frecuencias no coherentes. Los ms modernos tienen circuitos de banda de voz modulados por codificacin de pulsos y multiplexados por divisin de tiempo; usan tcnicas de modulacin digital ms modernas, como la modulacin por conmutacin de fase (PSK) o por amplitud en cuadratura (QAM). Los sistemas de radioenlace va microondas estn comprendidos en 3 tipos: sistemas de Lnea de Vista Directa (LDV), sistemas sobre el horizonte y sistemas satelitales. La implementacin de este radioenlace se har por un sistema LDV, tericamente estos sistemas pueden extenderse, sobre terrenos favorables sin grandes barreras naturales, hasta los 7000 Km, usando varios enlaces. Sin embargo realizaremos un enlace de poca distancia que cubre la parte del Oeste de Barquisimeto con el Este.DesarrolloPara ubicar las coordenadas de dichos puntos, se utiliz el programa Google Maps.

Las coordenadas de C.C. Metrpolis la cual cumple con el punto A son 10 3'45.79"N, 6921'55.82"O.

Luego ubicamos el punto B para conocer sus coordenadas:

Las coordenadas de C.C. Sambil son 10 4'13.13"N, 6917'36.63"O, que corresponde al punto B del radioenlace.Luego la distancia, alturas y posibles obstculos presentes en est enlace, se obtendrn con la ayuda del software Google Earth en el cual se introducirn las coordenadas de los dos puntos de inters y se trazara una ruta entre ambos.

Punto A del radioenlace.

Punto B del radioenlace.

Enlace de los puntos A y B.

Luego determinamos el perfil de elevacin entre los dos puntos:

Perfil de elevacin del enlace.

En la imagen se puede observar que el enlace del punto del Metropolis al Sambil (Barquisimeto, estado Lara), que presenta una distancia de 7,93km, existe Lnea de Vista Directa (L.V.D), el estudio topogrfico realizado en Google Earth arrojo que en diferentes puntos o trayectos no existen elevaciones superiores, a los puntos de transmisin y recepcin.Luego determinamos los equipos a utilizar para cubrir con los servicios requeridos para la realizacin de dicho enlace:Antena transceptora RTN 950.

La cual presenta unas especificaciones tecnicas como:Especificaciones tecnicas de la Antena.

Datos de Operacin de la antena.Se utilizar una frecuencia de 11GHz con una modulacin de 16QAM para esto la potencia de transmisin ser de 26dBm y con una sensibilidad de receptor de -80.5.

En la tabla se puede observar cmo se trabaj con un equipo RTN950 HUAWEI y con una misma modulacin la ganancia de la antena ser de 37.9 dB.

Luego debemos visualizar el esquema general del radioenlace donde muestra en enlace desde un punto de vista satelital utilizando un software muy conocido como Radio Mobile.

Esquema satelital demostrativo donde muestra Barquisimeto y sus alrededores. Esquema satelital demostrativo donde el radioenlace entre los puntos A y B.

En el software Radio Mobile modificamos las propiedades de las unidades y de las redes de acuerdo a los equipos seleccionados y la ubicacin de las estaciones base. Ahora, simulando el enlace de radio, se observa que el enlace es totalmente factible como se puede ver en las siguientes capturas en donde se muestran las caractersticas tcnicas del radioenlace:

Captura de caractersticas tcnicas del radio enlace.

Captura numero 2 donde muestra caracteristicas del radioenlace.

CLCULOS DE LOS PARMETROSPara la realizacin de dicha propuesta se deben realizar los clculos necesarios para determinar la factibilidad y confiabilidad del enlace. Inicialmente se inician los clculos de los parmetros con la determinacin de la potencia recibida, la cual consiste en la potencia de salida del radio.Potencia Recibida en el Espacio Libre:

Buscamos las Perdidas en el Espacio Libre:

Dnde: D = Distancia en Kilmetros.

F = Frecuencia en MHz.

Para en el enlace los datos obtenidos son:

Ptx = 26dBm

Gtx= 37,9dBi

Grx= 37,9dBi

Lpe= 131,23 dB

Sustituyendo en la ecuacin:

Margen frente al Desvanecimiento:Estas prdidas se deben a distintos fenmenos que tienen efectos tanto a corto como a largo plazo. Esta variacin de prdida de seal se le llama desvanecimiento, a su vez esta prdida se debe a un sin nmero de fenmenos naturales como la lluvia, la nieve, el granizo. Se puede decir tambin que es la diferencia entre el nivel de la seal del receptor con toda su fuerza y la sensibilidad de una antena receptora.

Es importante tener en cuenta que sin margen de desvanecimiento suficiente, si hay cualquier debilitamiento de la seal de radio, se pierde la conexin entre la transmisin y recepcin de la antena.La sensibilidad del receptor nos la da el equipo y el tipo de modulacin que utilizaremos en este caso es -85,5

Radio de la Primera Zona de Fresnel:

Consiste en unoselipsoidesconcntricosque rodean al rayo directo de un enlace radioelctrico y que quedan definidos a partir de las posiciones de las antenas transmisora y receptora

Teniendo como punto de partida el principio de Huygens, podemos calcular la primera zona de Fresnel, el espacio alrededor del eje que contribuye a la transferencia de potencia desde la fuente hacia el receptor.

Dnde: d en km y f en GHz

Dando como resultado:

Relacin seal a ruido:Este parmetro consiste en que La potencia S de la seal desempea un papel dual en la transmisin de informacin. Primero, S est relacionada con la calidad de la transmisin. Al incrementarse S, la potencia de la seal, se reduce el efecto del ruido de canal, y la informacin se recibe con mayor exactitud, o con menos incertidumbre. Una mayor relacin de seal a ruido S/N permite tambin la transmisin a travs de una distancia mayor. En cualquier caso, una cierta S/N mn