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UNIVERSIDAD POLITCNICA DEL CENTRO

VILLAHERMOSA, TABASCO

SISTEMA DE COMUNICACIONES INALAMBRICAS

REPORTE DE RADIOENLACE

CARRERA

INGENIERA EN ELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

MAESTRO

ING. JOS LUIS REYES MNDEZ

EQUIPO

LUIS NGEL ALEGRA JIMNEZ

ARMANDO BAUTISTA FRANCO DONALDO SNCHEZ ROS

GILBERTO KIRK

PERIODO

MAYO-AGOSTO 2014

Universidad Politcnica del Centro

Comunicaciones inalmbricas Pgina 2



Objetivo del proyecto

Desarrollar un estudio tcnico, econmico y geogrfico para la implementacin de un

radioenlace de microondas que servir para transmisin y/o recepcin de datos que

vincular a la Universidad Politcnica del Centro con el centro comercial SAMS CLUB

en la ciudad de Villahermosa.

Alcance del proyecto

El alcance solo est estimado al estudio documentado del radioenlace como prototipo

de un anlisis real, no es posible implementarlo fsicamente por los altos costos del

mismo pero la documentacin servir para futuros estudios de misma naturaleza.

DATOS GENERALES DEL PROYECTO

Nombre:

Radioenlace de microondas punto a punto (UPC - SAMSS CLUB)

Ubicacin:

El primer punto se ubica en la Universidad Politcnica del Centro, Municipio de Centro

del estado de Tabasco, en Villa el Cielo Km 22.5 de la carretera Villahermosa-Teapa. Las

coordenadas de esta zona son las siguientes.

Latitud: 1748'33.79"N

Longitud: 9255'31.09"O

El segundo punto se ubica en la ciudad de Villahermosa del mismo municipio antes

mencionado, especficamente en el centro comercial SAMSS CLUB de la colonia

Carrizal. Las coordenadas de dicha zona son las siguientes.

Latitud: 1759'21.72"N

Longitud: 9258'0.19"O



DESCRIPCIN GENERAL

El presente estudio de radioenlace tiene por finalidad validar tericamente un enlace

PTP (Point To Point) en la banda no licenciada de 5.8 GHz el cual formara el backbone

de una red inalmbrica que transmitir datos e internet.

Para la realizacin del estudio se ha utilizado Radio Mobile, el cual es un software de

Propagacin que combina mapas DEM (Mapas de Elevacin Digital) y caractersticas del

radio para simular el enlace y poder apreciar el rendimiento del sistema as como

clculos manuales como soporte a la simulacin.

En el presente estudio se mostraran imgenes de los Perfiles de los Enlaces, imgenes

satelitales proporcionados por GOOGLE EARTH entre otros, para poder apreciar de

forma clara el enlace.

Tambin se har hincapi en aspectos importantes a considerar como el clima de la

regin, la estructura del terreno as como el impacto ambiental y econmico que

contraer el proyecto; adems del sistema de tierra que se instalar y las condiciones

generales en la infraestructura.



DESARROLLO

Equipamiento

Como primer punto importante se determin el equipo adecuado para llevar a cabo el

enlace, en los siguientes recuadros se muestran las caractersticas de dichos equipos y

una descripcin de sus operaciones

Caractersticas tcnicas del transmisor de microondas (UPC)

Caractersticas o conceptos descripcin

Banda de frecuencia del radio Tx 5.8 GHz

Potencia de salida del radio Tx +27 dBm, 300 Mbps

Rango de frecuencia 5760-5800 MHz

Modulacin QPSK

Antena Parablica con una ganancia de 30 dBi

Cable FTP cat. 5e con prdidas de 17.1 dB/100 m

Conectores RJ45 con prdidas de 1 dB

Caractersticas tcnicas del receptor de microondas (SAMS CLUB)

Caractersticas o conceptos descripcin

Banda de frecuencia del radio Rx 5.8 GHz

Potencia de salida del radio Rx +27 dBm,300 mbps

Rango de frecuencia 5760-5800 MHz

Modulacin QPSK

Antena Parablica con una ganancia de 30 dBi

Cable FTP cat. 5e con prdidas de 17.1 dB/100 m

Conectores RJ45 con prdidas de 1 dB

Tarjeta receptora Sensibilidad = -89 dB



Rocket M5 5GHz: Ubiquiti de largo Alcance Bridge/BaseStation 2x2 MIMO Air Max

TDMA

Estos estn diseados para trabajar con las unidades de Rocket de la serie: Los Rockets

se adaptan a las antenas fcilmente y rpidamente (en la mayora de los casos, el

Rocket encaje en su lugar en la parte posterior del antena).Las fotos muestran cmo los

broches de cohetes en el lugar detrs de las antenas sectoriales AirMax (izquierda) y la

antena RocketDish (derecha).

Tecnologa AirMax 2x2 MIMO permite mucho ms rpido de datos de rendimiento y

mayor ancho de banda: Por lo tanto estas tecnologas permiten a las altas

concentraciones de VoIP, streaming media, cmaras IP, IPTV. Uso con antenas de doble

polaridad para maximizar los datos de rendimiento y mayor ancho de banda.

GAMA: Con Antena Sectorial 20dbi: 60KM

con 30dBi Antena RocketDish5: 100KM Con RocketDish5 34dbi Antena: 174 kilmetros



CARACTERSTICAS Y ESPECIFICACIONES TCNICAS

Velocidad de penetracin: 150 + Mbps reales de rendimiento TCIP/IP

Especficamente diseado para exteriores Point-to-Point puente y PTMP

aplicaciones de estaciones base AirMax

Resistente, de alta potencia, radio MIMO 2x2 muy lineal con el funcionamiento del

receptor mejorado

Alimentacin de 24 voltios sobre el adaptador Ethernet (PoE)



Cisco Aironet 1250 Series Access Point

Cisco Aironet 1250 Series de puntos de acceso inalmbrico WLAN 802.11n brindan

cobertura fiable y predecible para entornos interiores accidentadas. Estos puntos de

acceso de clase empresarial ofrecen velocidades de datos combinados de hasta 600

Mbps para proporcionar a los usuarios acceso mvil a datos de banda ancha, voz y

aplicaciones de vdeo.

Bandselect: mejora las conexiones de clientes de 5 GHz en entornos clientes

mixtos

Videostream: utiliza multidifusin para mejorar las aplicaciones de medios

enriquecidos

Estos puntos de acceso inalmbricos ofrecen:

La versatilidad de la antena, una robusta caja metlica, y una temperatura de

funcionamiento amplia

Entrada mltiple, salida mltiple de tecnologa para una mayor fiabilidad

ClientLink tecnologa para mejorar la experiencia del usuario final para 802.11a / g

802.11n clientes

Interoperabilidad probada con los dispositivos principales 802.11n



Antena parablica Ubiquiti AirMax (RD5G30, 5.1-5.8 GHz)

El modelo que se usara para transmitir entre un punto a otro es una antena de Modelo

RD-5G-30 (5 GHz, 30 dBi) esta ser capaz de transmitir exitosamente a cada uno de

nuestros puntos, este modelo especficamente est asociado al Rocket lo cual nos

facilitara la compatibilidad entre los dispositivos.

Esta antena tiene la capacidad de transmitir a 100km

CARCTERISTICAS

Velocidad de penetracin: 150 + Mbps reales de rendimiento TCPI / IP

Especficamente diseado para exteriores Point-to-Point puente y PTMP

aplicaciones de estaciones base AirMax.

Resistente, de alta potencia, radio MIMO 2x2 muy lineal con el funcionamiento del

receptor mejorado.

Alimentacin de 24 voltios sobre el adaptador Ethernet (PoE)

Polarizacin Dual (Vertical / Horizontal).

Peso: 9.8 kg. Ganancia: 30 dBi.

Rango de Frecuencia: 4.9 5.8 GHz. 2 Conectores SMA Inverso macho (Se conecta directamente slo al Rocket M5).

Incluye: Montaje de Torre. Incluye Tampers



Bullet M5 HP AirMax, 802.11a/n (5.1-5.8 GHz).

Especificaciones:

-Modos de Operacin: Access Point, Station & Repeater (WDS). -Sealizacin propietaria: AirMax (SISO TDMA). -Sistema airOS 5. -Potencia de Salida: 315 mW. -Ancho de Banda: 150 Mbps. -Canal ajustable de 5 a 40 MHz. -Conector N-Macho para conexin de antena (no incluida, ver accesorios). -Una sola Polaridad (Vertical / Horizontal). La polaridad est en funcin de la antena. -Seguridad: WEP, WPA, WPA2 y MAC ACL. -Alineacin de antenas Visual y Audible (Software). -Temperatura: -30C a 75C -Alimentacin: 24 Vcc, 1 A (No incluido, requiere POE24, ver accesorios). *Requiere conectores modelo TCCON y cable par trenzado modelo TCPRO. Peso: 180 g Dimensiones: 37 x 152 x 31 mm Voltaje: 24 Vcc



Sistema de tierra fsica

Tierra Fsica Capacidad 70 A.

Unidad de Medida: Kit Descripcin: Electrodo Magnetoactivo Capacidad: 70 A Capacidad Mxima: 180 A CARACTERISTICAS Electrodo: Electrodo de puesta a tierra marca TOTAL GROUND modelo TG-70K. Elaborado de cobre electroltico altamente conductivo, tratado especialmente para retardar los efectos de la corrosin. Incluye dispositivo de filtracin de baja frecuencia LCR montado en estructura con borne de conexin de 1/2 pulgada. Acoplador: Acoplador de impedancias marca TOTAL GROUND modelo TGC01 con capacidad de 1500 amperes; en gabinete NEMA 4 de 20 x 30 x 12 cm. Su punto de unin a electrodos naturales permite aumentar el plano de tierras de la instalacin. Compuesto H2Ohm: Compuesto H2Ohm base orgnica, elaborado con material higroscpico coagulante de humedad mismo que cuenta con certificado de pruebas de LAPEM y certificado de laboratorio acreditado ante EMA, con valores dentro de la norma CRETIB de no toxicidad ni dao al medio ambiente. APLICACIONES RECOMENDADAS: El electrodo TG-70K se utiliza para la puesta a tierra de:



SITES de cmputo. (Consultar Gua de Seleccin). Plantas industriales. Transformadores. (Consultar Gua de Seleccin). Racks de telecomunicaciones. Sistemas satelitales. Sistemas de radio frecuencia. Sistemas de control industrial.

EL KIT INCLUYE: - Electrodo de puesta a tierra

- Bobina LCR - Acoplador de masas TGC01

- Acondicionador de tierra H2Ohm - Brjula y Nivel

Presupuesto de equipamiento de transmisin

cantidad concepto Precio MXN

2 Radios Rocket M5 de AirMax

$1985

2 Antenas parablicas Ubiquiti AirMax (RD5G30)

$2250

200 mts Cable FTP cat 5e marca 3M

$1000

2 Ups marca Central Plus $350

1 Bullet M5 HP Ubiquiti $1350

1 Cisco Aironet 1250 $2000

2 Kit TG-45AB (tierra fsica) $13000

200 mts Cable desnudo calibre 12 para tierra fsica

$1200

2 Barra de tierra para rack $500

2 Mano de obra para instalacin de sistema de

tierra

$4000

TOTAL $49,720



Justificacin del equipamiento propio del enlace

Se plantea el uso de los equipos antes mencionados puesto que su funcin principal segn sus

caractersticas es la distribucin de redes LAN/WAN utilizando tecnologias inalambricas como

WiFi o WiMax, ademas de que su costo es bajo comparado con otros dispositivos que cumplen

las mimas funciones asi como garantizan un buen funcionamiento y calidad pues la marca

AirMax es reconocida a nivel mundial. Cabe sealar que en el paquete de antenas vienen

incluidos dos conectores SMA para ser conectados a los radios que a su vez incluyen en su

paquete un conector PoE (Power Over Ethernet) que provee la tension a estos sin necesidad

de fuentes de alimentacin externas.

Para el sistema de tierra se seleccion el kit completo de la marca Total Ground puesto que

son lideres en la materia de puestas de tierra, dentro de la UPC el sistema de tierra tendra la

barra de cobre instalada en el rack de telecomunicaciones, el cable desnudo estara conectado a

la torre y acoplado mediante el acoplador de impedancias, de alli se conectar al electrodo de

puesta a tierra. La mano de obra estar a cargo de una empresa externa.



TIPOS DE ENLACE CON EQUIPOS AIRMAX



ANALISIS TCNICO DEL ENLACE

SELECCIN DEL SITIO

Para la seleccin del sitio del proyecto se estudiaron todos los sitios disponibles y de

mayor acceso, a fin de estudiar las ventajas y desventajas de cada uno de los sitios

alternativos, se determin mediante los conceptos que se muestran en el recuadro los

cuales fueron cubiertos de manera correcta por el sitio seleccionado:

En conclusin se determin el enlace UPC-SAMS CLUB por el bajo o nulo riesgo que

representa a los conceptos mostrados en la tabla as como implica a su vez un beneficio

en comn entre la institucin y la empresa.



Figura 1. Localizacin geogrfica del enlace con Google Earth

JUSTIFICACIONES DEL TERRENO Y ZONA DE FRESNEL

Utilizando software de uso satelital como Google Earth y RadioMobile fue posible

enmarcar la distancia total del enlace la cual est estimada en 20.5 Km. Por

consiguiente se obtuvo el perfil de elevacin del recorrido donde el punto ms alto de

obstruccin se encuentra a 24 m de altura donde tambin est considerada la

curvatura de la Tierra. Para la primera zona de fresnel libre de obstrucciones es

necesario colocar las antenas a 24 m de altura para un enlace ptimo, mediante hojas

de clculo en Excel fue posible determinar estos datos.

Figura 2. Mapa de elevacin de la zona con el software Radio Mobile



Figura 3. Perfil de elevacin del terreno y zona de fresnel del enlace en Excel

Condiciones climatolgicas

Las condiciones del clima en la zona son un factor que se debe tomar en cuenta puesto

que al ser una transmisin inalmbrica los fenmenos atmosfricos o del relieve

pudieran influir. Para los clculos de la transmisin se tom en cuenta que Tabasco es

un estado con un clima muy clido durante la primavera y en verano mientras que en

invierno y parte del otoo las condiciones son contrarias con altas precipitaciones. La

humedad se mantiene casi todo el ao y los cuerpos de agua tambin son

considerados.



TRANSMISIN Y RECEPCIN

(RADIOENLACE DE MICROONDAS)

ELEMENTOS DE UN RADIOENLACE

Para el proyecto de radioenlace de microondas necesitamos tomar en cuenta una serie

de puntos importantes en cualquier transmisin y recepcin de datos tales como:

Lado de transmisin

Lado de propagacin

Lado de receptor

Estos puntos son importantes para el estudio y realizacin del radioenlace, ya que nos

pueden indicar la perdida, la potencia, la ganancia entre otros datos que nos permiten

conocer como llegara nuestra seal o si se debilitara en el trayecto.

Lado de transmisin

Contiene: potencia de transmisin, prdidas de cable, ganancia de antena

Lado de propagacin

Contiene: zona de fresnel

Lado receptor

Contiene: ganancia de antena, prdidas en el cable, sensibilidad en el receptor



CLCULOS DE TRANSMISIN

Estos clculos fueron realizados en Excel al igual que las del terreno; para ello solo se

recabaron los datos de los equipos de transmisin y recepcin como las ganancias en

las antenas, la potencia de salida del radio, las perdidas en los cables y los conectores,

la sensibilidad del receptor as como la perdida de trayectoria en el espacio libre y el

margen de desvanecimiento con un clima adverso y un terreno promedio. Los

resultados obtenidos en Excel posteriormente fueron ingresados a una calculadora en

lnea y a RadioMobile, los resultados generales son los que se muestran en la figura 5 y

6.

Figura 5. Datos generales del enlace

Figura 6. Resultados en Radio Mobile



ADMINISTRACIN DEL EQUIPAMIENTO

En el lado de transmisin el internet ser proporcionado por el proveedor de servicios

(Telmex) conectado al punto de acceso cisco aironet y de all partir la lnea hacia la

antena. Debido a la altura requerida ser necesario la instalacin de una torre tipo auto

soportada de 25 m de altura en un rea de 10 m cuadrados exclusivos para la

construccin as como el acondicionamiento del sitio. Las comunicaciones de datos

sern administradas desde el site de la universidad.

En el lado contrario los servicios sern administrados en el centro de procesamiento de

datos donde sern distribuidos por el bullet M5 HP AirMax via wifi. En este sitio ser

necesaria la instalacin de una torre de tipo arriostrada a 17 m sobre la edificacin de

Sams club de aproximadamente 8 m con un total de 25 m de altura entre ambos.

concepto Precio MXN

Torre tipo auto soportada 25 m $135,000

Torre tipo arriostrada 17 m $13,800

Acondicionamiento del sitio (ambos sitios)

$8000

Instalacin de las antenas $5000

Total $161,800

Torre arriostrada incluye:

- 6 Tramos TZ30 de 3 metros galvanizados y pintados - 1 Copete - 1 Base - 1 Juego de 3 anclas - 1 Kit de perros y tornillos - 2 juegos de bridas - 6 tensores - 12 rosaderas - 180 metros de cable para retenidas de acero

* Incluye Instalacin sobre techo



Torre auto soportada incluye:

Kits de pernos para escalar, sistemas de seguridad para ascender, arns de escalada

con corredera, kits de puesta a tierra, pararrayos, placa superior, mstil superior, kits

de montaje, soportes gua de onda, ensambles anti ascenso y mano de obra.

Costo-Beneficio del proyecto

El proyecto constituye una obra de utilidad permanente y se calcula renovar su

infraestructura dentro de 30 aos o dependiendo de la vida til de los equipos. Para

ambas instituciones significa un lazo estrecho en sus comunicaciones puesto que

gracias a este enlace podrn intercambiar informacin acorde a sus intereses. El costo

fue bajo comparado con el costo que se realizan en licitaciones para este tipo de

proyectos, adems de que su beneficio ser a largo plazo.

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