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Núcleo Araure -Portuguesa
Electiva - (Radiopropagación) -2017/04- SAIA B - Heddy Lu Gimenez
Carlos Armando Sosa Morales uftpre25422426
RECOMENDACIONES UIT R P.525, P.526, P.838, P.833
para la ciudad de Barquisimeto
Electiva – (Radiopropagación)
Carlos Armando Sosa Morales CI-25.422.426.
Carlos Alberto Peraza Molina
Enero, 2018
INTRODUCCIÓN
Las Recomendaciones UIT-R, constituyen una serie de normas técnicas
internacionales desarrolladas por el Sector de Radiocomunicaciones (ex CCIR) de la
UIT. Éstas son el resultado de estudios efectuados por las Comisiones de Estudio de
Radiocomunicaciones sobre:
-la utilización de una amplia gama de servicios inalámbricos, incluyendo las nuevas
tecnologías de comunicación móvil;
-la gestión del espectro de radiofrecuencia y las órbitas de satélite;
el uso eficaz del espectro de radiofrecuencia por todos los servicios de
radiocomunicaciones;
-la radiodifusión terrenal y las radiocomunicaciones por satélite;
-la propagación de las ondas radioeléctricas;
-los sistemas y las redes para el servicio fijo por satélite, para el servicio fijo y para
el servicio móvil; y
-las operaciones espaciales, el servicio de exploración de la Tierra por satélite, el
servicio de meteorología por satélite y el servicio de radioastronomía.
Las Recomendaciones UIT-R se aprueban por consenso entre los Estados Miembros
de la UIT. Su aplicación no es obligatoria; sin embargo, puesto que éstas son elaboradas
por expertos de las administraciones, los operadores, el sector industrial y otras
organizaciones dedicadas a las radiocomunicaciones en todo el mundo, disfrutan de
una prestigiosa reputación y se aplican a escala mundial.
RECOMENDACIÓN UIT-R P.838-2
Modelo de la atenuación específica debida a la lluvia para los métodos de
predicción
Aplica los procedimientos internacionales de coordinación, notificación y registro
para los sistemas espaciales y las estaciones terrenas, que determinan el reconocimiento
internacional a través de la inclusión en el Registro Internacional de Frecuencias.
Gestiona los procedimientos de la UIT en materia de asignación y atribución
relacionados con el espacio y proporciona asistencia al respecto a todas las partes
interesadas de la UIT.
a) calcular la atenuación producida por la lluvia a partir de valores de intensidad de
lluvia conocidos,
recomienda
1 que se utilice el procedimiento siguiente.
La atenuación específica γR (dB/km) se obtiene a partir de la intensidad de la lluvia
R (mm/h) mediante la ley potencial:
γR = kRα
En el Cuadro se indican los valores de k y α, que dependen de la frecuencia, para las
polarizaciones lineales (horizontal: H, vertical: V) y para trayectos horizontales.
Los valores del Cuadro 1 han sido probados y se han considerado lo suficientemente
precisos como para realizar predicciones de la atenuación hasta frecuencias de 55 GHz.
Los coeficientes k y α, pueden calcularse, alternativamente, como una función de la
frecuencia, a partir de las ecuaciones siguientes que se han obtenido a partir del ajuste
de curvas a los coeficientes de baja potencia derivados de cálculos de dispersión:
Cuadro de ecuaciones de las normas y sus usos:
La Recomendación UIT-R P.1546 describe un método de predicción de propagación
radioeléctrica punto-a-zona para servicios terrenales en el rango de frecuencias de 30 a
3000 MHz. Su uso está pensado para enlaces radioeléctricos troposféricos sobre
trayectos terrestres, marítimos y/o mixtos (terrestre-marítimo), cuyas longitudes se
encuentren entre 1-1000 km, para alturas de antena de transmisión efectivas menores
de 3000 m.
El método se basa en la interpolación/extrapolación de curvas de intensidad de
campo deducidas empíricamente, en función de la distancia, la altura de la antena, la
frecuencia y el porcentaje de tiempo.
El procedimiento de cálculo incluye además una serie de factores de corrección
para los resultados obtenidos mediante este procedimiento de
interpolación/extrapolación, que toman en cuenta además las posibles obstrucciones en
el despejamiento del terreno y efectos de clutter en el terminal.
Los resultados obtenidos con el método convergen con los del modelo de Okumura-
Hata, en la zona en que los rangos de aplicación de ambos se superponen.
El modelo es válido para:
•f: 30 a 3000 [MHz]
•h1: = 3000 [m]
•h2: > 1 (terrestre), > 3 m (marino) [m]
•d: 1 a 1000 [km]
El modelo se describe brevemente en la siguiente sección. Los cálculos no se
describen en detalle debido a su complejidad y a la amplia disponibilidad de las
recomendaciones de la UIT para consulta directa. .
Extractos de la Resolución UIT-R 1
10.3 Procedimiento de adopción y aprobación simultáneas por correspondencia
10.3.1 Cuando una Comisión de Estudio decide en una reunión enviar un proyecto
de Recomendación nueva o revisada para su adopción por correspondencia, de
conformidad con lo dispuesto en los § 10.2.3.1 y 10.2.3.2, la Comisión de Estudio
podrá decidir también recurrir a este procedimiento de adopción y aprobación
simultáneas (PAAS) si no existe ninguna objeción por parte de los Estados Miembros
participantes en la reunión.
10.3.2 En este caso, inmediatamente después de la reunión de la Comisión de
Estudio el Director debería distribuir estos proyectos de Recomendaciones nuevas o
revisadas entre todos los Estados Miembros y los Miembros del Sector.
10.3.3 El periodo de examen será de tres meses contados a partir de la distribución
de los proyectos de Recomendaciones nuevas o revisadas.
10.3.4 Si en el periodo que se considera no se recibe objeción de ningún Estado
Miembro, la Comisión de Estudio considerará adoptado el proyecto de Recomendación
nueva o revisada. Dado que el procedimiento PAAS se ha seguido, se considerará que
dicha adopción constituye una aprobación, por lo cual no será necesario aplicar el
procedimiento de aprobación previsto en el § 10.4.
10.3.5 Si durante el periodo de examen se recibiera una objeción de un Estado
Miembro, el proyecto de Recomendación nueva o revisada se considerará no adoptado,
y se aplicará el procedimiento expuesto en el § 10.2.1.2.
10.3.6 El Director notificará sin tardanza por carta circular los resultados del
procedimiento precitado e indicará, en su caso, la fecha de entrada en vigor.
10.3.7 En caso de que resulte necesario introducir enmiendas o correcciones
menores y de carácter estrictamente editorial en relación con descuidos o incoherencias
evidentes, el Director podrá proceder a la correspondiente corrección, con el acuerdo
del Presidente de la Comisión de Estudio.
10.3.8 La UIT publicará lo antes posible las Recomendaciones nuevas o revisadas
aprobadas en los idiomas oficiales de la Unión.
10.3.9 El Estado Miembro o Miembro de Sector que se considere adversamente
afectado por una Recomendación aprobada durante el periodo de estudios, podrá
remitir su caso al Director que lo trasmitirá a la Comisión de Estudio competente para
que ésta lo atienda sin tardanza.
10.3.10 El Director informará a la siguiente Asamblea de Radiocomunicaciones de
todos los casos notificados de conformidad con el § 10.3.9.
10.4 Procedimiento tradicional para la aprobación de Recomendaciones nuevas o
revisadas
10.4.1 Cuando una Comisión de Estudio haya adoptado un proyecto de
Recomendación nueva o revisada, por medio de uno de los procedimientos indicados
en § 10.2, el texto se someterá a la aprobación de los Estados Miembros.
10.4.2 La aprobación de Recomendaciones nuevas o revisadas puede solicitarse:
– mediante consulta a los Estados Miembros, tan pronto como la Comisión de
Estudio pertinente haya adoptado el texto;
– si se justifica, en una Asamblea de Radiocomunicaciones.
10.4.3 En la reunión de una Comisión de Estudio en la cual se haya adoptado un
proyecto o en la cual se haya decidido pedir la adopción de las Comisiones de Estudio
por correspondencia, la Comisión de Estudio decidirá someter a aprobación el proyecto
de Recomendación nueva o revisada ya sea en la próxima Asamblea de
Radiocomunicaciones o por consulta de los Estados Miembros, a menos de que la
Comisión de Estudio haya decidido recurrir al procedimiento PAAS expuesto en el
§ 10.3.
10.4.4 Cuando se haya decidido someter, con una justificación detallada, un
proyecto a la aprobación de la Asamblea de Radiocomunicaciones, el Presidente de la
Comisión de Estudio informará al Director y le pedirá que tome las disposiciones
necesarias para garantizar que figure en el orden del día de la Asamblea.
10.4.5 Cuando se decida someter un proyecto a aprobación por consulta se aplicarán
las siguientes condiciones y los siguientes procedimientos.
10.4.5.1 En la reunión de la Comisión de Estudio, la decisión de las delegaciones
que representan a los Estados Miembros de aplicar este procedimiento de aprobación
no deberá ser objeto de oposición. La delegación asistente a la reunión de la Comisión
de Estudio podrá comunicar durante la misma que se abstienen de la decisión de aplicar
el procedimiento. En tal caso, no se tendrá en cuenta la presencia de estas delegaciones
para esa decisión. La abstención podrá revocarse más adelante, pero sólo en el curso
de la reunión de la Comisión de Estudio.
Excepcionalmente, pero sólo durante la reunión de la Comisión de Estudio, las
delegaciones podrán pedir más tiempo para considerar su postura. A menos que alguna
de esas delegaciones le comunique su oposición formal en el plazo de dos meses
contados a partir del último día de la reunión, continuará el proceso de aprobación.
10.4.5.2 Para la aplicación del procedimiento de aprobación por consulta, en el
plazo de un mes a partir de la adopción de un proyecto de Recomendación nueva o
revisada por la Comisión de Estudio, de acuerdo con uno de los métodos indicados en
el § 10.2, el Director pedirá a los Estados Miembros que indiquen en el plazo de tres
meses si aceptan o no la propuesta. Esta petición irá acompañada del texto final
completo del proyecto de nueva Recomendación o del texto final completo o las partes
modificadas de la Recomendación revisada.
10.4.5.3 El Director comunicará también a los Miembros del Sector que participan
en los trabajos de la Comisión de Estudio en cuestión de acuerdo con las disposiciones
del Artículo 19 del Convenio, que se está pidiendo a los Estados Miembros que
respondan a una consulta sobre un proyecto de Recomendación nueva o revisada. Esta
comunicación irá acompañada únicamente de los textos finales completos o las partes
revisadas de los textos, únicamente a título informativo.
10.4.5.4 Si el 70% como mínimo de las respuestas de los Estados Miembros está a
favor de la aprobación, se aceptará la propuesta. Si la propuesta no es aceptada, se
devolverá a la Comisión de Estudio.
El Director reunirá los comentarios que se reciban junto con las respuestas a la
consulta y los someterá a la consideración de la Comisión de Estudio.
10.4.5.5 Se insta a los Estados Miembros que hayan indicado que no dan su
aceptación a que comuniquen las razones y participen en el nuevo examen por la
Comisión de Estudio y sus Grupos de Trabajo y Grupos de Tareas Especiales.
10.4.5.6 El Director, mediante carta circular, notificará rápidamente los resultados
de este procedimiento para su aprobación por consulta e indicará, en su caso, la fecha
de entrada en vigor.
10.4.6 Si solamente es necesario introducir modificaciones secundarias y puramente
de forma o correcciones de errores menores o incoherencias evidentes del texto
sometido a aprobación, el Director podrá corregirlas con el visto bueno del Presidente
de la Comisión de Estudio en cuestión.
10.4.7 La UIT publicará en el plazo más breve posible las Recomendaciones nuevas
o revisadas aprobadas en los idiomas oficiales de la Unión.
10.4.8 Todo Estado Miembro o Miembro de un Sector que se considere afectado
negativamente por una Recomendación aprobada durante un periodo de estudios podrá
comunicar su caso al Director, que lo someterá a la Comisión de Estudio pertinente
para su rápido examen.
10.4.9 El Director informará a la siguiente Asamblea de Radiocomunicaciones de
todos los casos notificados de conformidad con el § 10.4.8.
DESARROLLO
Los siguientes datos de entrada son necesarios:
•Frecuencia f [MHz].
•Distancia d [km].
•Altura de la antena transmisora/estación base, h1 [m]. Su valor depende de la
longitud y del tipo de trayecto. Para trayectos marítimos, la altura corresponde a la
altura de la antena sobre el nivel del mar. Para trayectos terrestres la altura efectiva de
la antena de la estación base, heff, se define como su altura sobre el nivel medio del
terreno para distancias comprendidas entre 3 y 15 km desde el transmisor en la
dirección de la antena receptora. Para trayectos terrestres cuya longitud sea superior a
15 km, se considera h1 = heff. Los cálculos necesarios para trayectos más cortos se
pueden encontrar en [1].
•Altura de la antena receptora/móvil h2 [m]. Se considera la altura de la antena sobre
el terreno local.
•Porcentaje de tiempo T%. Se calcula la intensidad de campo excedida para este
porcentaje de tiempo.
•Porcentaje de ubicaciones L%. Se calcula la intensidad de campo excedida en este
porcentaje de ubicaciones.
•Datos del terreno: Deben identificarse los tipos de área presentes a lo largo del
trayecto: terrestre, marítima (sobre mar frío o mar cálido). El cálculo de h1 requiere
información detallada sobre la altitud del terreno así como el "ángulo de despejamiento
del terreno" (terrain clearance angle) en caso de que este factor de corrección vaya a
ser usado.
•Datos de clutter: En caso de que se fuera a usar la corrección por clutter en el
receptor, deben identificarse las áreas urbanas y suburbanas presentes en el trayecto.
Las curvas de intensidad de campo vs. distancia se presentan en [1] para las
siguientes condiciones:
•Distancia: 1 a 1000 km.
•Frecuencia: 100, 600 y 2000 MHz.
•1%, 10% y 50% de tiempo.
•Área terrestre, mar frío y mar cálido.
•Altura de antena transmisora/estación base estación h1: ocho valores normalizados
desde 10 a 1200 metros.
•Altura de antena receptora/móvil h2 equivalente a la altura representativa de clutter.
•50% de las ubicaciones.
En [1] se incluyen un total de 24 figuras i.e. 8 por cada frecuencia de referencia. De
cada conjunto de figuras, 2 corresponden al 50% del tiempo (trayectos terrestres y
marítimos) y hay 3 (tierra, mar frío, mar cálido) para cada uno de los restantes
porcentajes. En cada figura se incluyen 8 curvas, que corresponden a cada uno de los
valores normalizados de h1.
Si el trayecto comprende secciones mixtas i.e. terrestres y marítimas, se debe aplicar
un procedimiento especial para este tipo de trayectos.
En [1] se presenta un procedimiento de interpolación/extrapolación para calcular la
intensidad de campo para valores no-normalizados de h1. Se proveen diferentes
métodos de cálculo para los casos de rangos de h1 comprendidos entre 10 m y 3000 m,
0 m < h1 < 10 m y valores negativos de h1.
Si la frecuencia de interés es diferente a cualquiera de los valores normalizados, se
utiliza un procedimiento de interpolación/extrapolación. A partir de los datos a 100 y
600 MHz, se obtiene la intensidad de campo para frecuencias entre 30 y 600 MHz. De
manera similar, a partir de los datos a 600 y 2000 MHz, pueden calcularse valores de
intensidad de campo para frecuencias entre 600 MHz y 3000 MHz.
Si el porcentaje de tiempo es diferente a los valores normalizados, se proporciona
un método de interpolación para calcular la intensidad de campo para cualquier
porcentaje de tiempo comprendido entre 1% y 50%. No se permite ningún proceso de
extrapolación para obtener valores fuera de este rango.
Todos los procedimientos expuestos en párrafos anteriores, tienen en común el uso
de curvas para obtener valores mediante interpolación/extrapolación. Una vez se han
aplicado, el valor de la intensidad de campo resultante corresponde al estimado a la
distancia requerida, frecuencia, altura h1, porcentaje de tiempo y tipo de trayecto
(terrestre/marítimo). Las curvas de intensidad de campo vs. distancia no son utilizadas
en lo sucesivo. A partir de aquí, se aplican una serie de factores de corrección.
En caso de existir disponibilidad de información local sobre el terreno situado
alrededor de la antena del receptor/móvil, puede calcularse un "ángulo de
despejamiento del terreno" (terrain clearance angle) y emplearlo para tomar en cuenta
la difracción de la señal en obstáculos que se encuentren en sus cercanías.
Se provee además un método detallado para calcular la intensidad de campo debido
a scattering troposférico, dado que los métodos previamente descritos podrían no
tomar en cuenta en su totalidad el efecto de este mecanismo de propagación. En caso
de que este nuevo cálculo produjera como resultado un valor superior al calculado
previamente, debe usarse el mayor.
Las curvas en el modelo han sido calculadas para alturas de antena receptora/móvil,
h2, igual a hR, la altura de representativa de clutter. Se puede aplicar un factor de
corrección al valor real de h2, si éste es diferente del de referencia.
La variabilidad en localizaciones se modela mediante una distribución normal, cuyo
valor medio es el valor de la intensidad de campo calculada en los pasos previos. La
desviación estándar σL (dB) puede estimarse a partir de la siguiente expresión:
donde:
K = 1.2, para receptores con antenas por debajo de la altura de clutter en entornos
urbanos o suburbanos de sistemas móviles con antenas omnidireccionales colocadas en
la parte superior del coche
K = 1.0, para receptores con antenas en el tejado cerca de la altura clutter
K = 0.5, para receptores en áreas rurales
f: frecuencia requerida (MHz)
Para sistemas de radiodifusión en VHF y UHF, se considera usualmente σL = 5.5
dB para sistemas digitales y σL = 8.3 dB y 9.5 dB para sistemas analógicos en 100 y
600 MHz, respectivamente.
Este procedimiento de corrección puede ser empleado para porcentajes de
localizaciones entre el 1% y el 99%.
Algunas combinaciones realizadas con estas correcciones, podrían llevar en algún
caso a valores de intensidad de campo que exceden los valores máximos que pueden
ser físicamente alcanzables. En este caso, la intensidad de campo resultante debe
verificarse con el valor máximo de intensidad de campo, calculado bajo condiciones
de propagación en espacio libre, considerando además el posible refuerzo de señal en
porcentajes pequeños de tiempo en trayectos marítimos.
Coordenadas de Barquisimeto: ubicada al occidente de Venezuela
Localización Geográfica
Longitud oeste 68º 54´ 00´´; 70º 51´ 08´´
Latitud norte 09º 24´ 02´´; 10º 45´ 02´´
Altitud:
Puntos más altos:
La temperatura media anual fluctúa entre 19 °C y 29 °C, con un promedio de 24 °C
en Barquisimeto. En la ciudad, el clima cálido es dominante aunque está atenuado
debido a su altitud a unos 566 metros sobre el mar. Ubicada en esa región, y debido a
estar cerca de la zona de los llanos, el clima es poco lluvioso, con algunos períodos de
intensas lluvias en fechas y horarios no constantes.
Puntos más bajos:
La temperatura en general se mantiene entre los 21 y los 30°C
Condiciones climáticas:
Predominan dos tipos de clima en el estado Lara:161718 el tropical, y el
premontano, también seco y muy seco, seguidos por el premontano húmedo. Los
climas montano bajo húmedo y paramero húmedo corresponden apenas un 4,8% del
área estadal. La sequedad del ambiente es típica, ya que la evaporación supera a las
precipitaciones; éstas alcanzan 650 mm de promedio anual, con lluvias que caen en
épocas diferentes de acuerdo con el lugar..
Vegetación zonas (norte, sur, este, oeste):
Al norte de la Depresión de Carora el clima es semiárido, siendo la precipitación
promedio anual menor de 500 mm. y la evapotranspiración superior a 1.800 mm.
Anuales. El período de lluvia se extiende entre octubre y noviembre y la temperatura
varía entre 25 y 27º C.
Vegetación
Es poco variada, pues lo que abunda es la vegetación xerófila de cardones, tunas y
cujíes . En las zonas montañosas se puede encontrar la típica vegetación de estas
regiones, que es la vegetación de bosques.
Demografía: Es la cuarta urbe más poblada del país. Norte con Falcón, al este con
Yaracuy, al sur con portuguesa, al suroeste con Trujillo y al oeste con Zulia.
Población estimada de 1,996,230 hab.3 en su área metropolitana, La ciudad está
conformada en su área metropolitana por 7 parroquias del Municipio Iribarren y 3 del
Municipio Palavecino.
Economía: La ciudad cuenta con un PIB Nominal de 10.750 millones USD y un
pib per capita nominal de 8552 USD, lo que representa un PIB PPA per Capita de
14.810 ,5 siendo la 5ta ciudad en actividad económica.
Estado Lara: población de 4.231.060 habitantes y un territorio de 81.700
kilómetros cuadrados, lo que representa el 8,9% de la superficie nacional y el 16,5%
de la población.
OKUMURA-HATA - DESCRIPCIÓN
A partir de una extensa campaña de medidas llevada a cabo en
Tokyo, en el rango de 100 MHz a 1920 MHz, Okumura et al. [1]
publicaron uno de los modelos más utilizados para la predicción de la
pérdida de propagación en áreas urbanas. El principal resultado del
trabajo de Okumura fue un conjunto de curvas que proporcionan el nivel
de atenuación media relativa al espacio libre, en función de la
frecuencia, la distancia entre transmisor y receptor, la altura de las
antenas de la estación base y la estación móvil, además de varios
factores de corrección específicos para diferentes tipos de trayecto. Este
modelo está considerado entre los más simples y mejores en términos
de su precisión en el cálculo de las pérdidas en el trayecto y se ha
convertido en el método de planificación de sistemas móviles en Japón.
Con el objetivo de hacer que este método fuera más fácil de aplicar,
Hata estableció una serie de relaciones numéricas que describen el
método gráfico propuesto por Okumura. Dichas expresiones de carácter
empírico, son conocidas bajo el nombre de modelo de Okumura-Hata,
también llamado modelo de Hata.
El principal resultado que proporciona el modelo es el valor mediano
de la pérdida básica de propagación, en función de la frecuencia, la
distancia, y las alturas de las antenas de la estación base y el móvil
Aunque éste no incluye ninguno de los factores de corrección por tipo
de trayecto, los cuales sí están en el modelo de Okumura, las ecuaciones
propuestas por Hata tienen un importante valor práctico.
El modelo de Okumura-Hata está restringido a los siguientes límites:
•f: 150 a 1500 MHz
•hb: 30 a 200 m
•hm: 1 a 10 m
•d: 1 a 20 km
DESARROLLO
El modelo de Okumura-Hata expresa la pérdida básica de
propagación, Lb, de la siguiente manera [3]:
donde a(hm) es un factor de corrección que depende de la altura del
móvil y que se calcula como sigue:
1) para áreas urbanas:
a) para ciudades pequeñas o medianas:
donde 1 ≤ hm ≤ 10 m
b) para ciudades grandes:
2) para áreas suburbanas:
3) para áreas rurales:
De manera general, este método de cálculo proporciona buenos
resultados en entornos urbanos y suburbanos, pero no así en áreas
rurales, ya que no tiene en cuenta la ondulación del terreno ni los efectos
derivados del grado de urbanización a lo largo del trayecto.
REFERENCIAS
ITU-R Recommendation P.1546-4, "Method for point-to-area predictions for
terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz", ITU, Geneva,
Switzerland, 2009.
Y. Okumura, E. Ohmori, T. Kawano and K. Fukuda, "Field strength and its
variability in the VHF and UHF land mobile radio service", Review of the Electrical
Communications Laboratories, vol. 16, no. 9/10, pp. 825-73, Sep 1968.
M. Hata, "Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services,"
in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 29, no. 3, pp. 317-325, Aug 1980.
doi: 10.1109/T-VT.1980.23859
J. D. Parsons, "The Mobile Radio Propagation Channel", New York: John Wiley &
Sons, 1992. Y. Okumura, E. Ohmori, T. Kawano and K. Fukuda, "Field strength and
its variability in the VHF and UHF land mobile radio service", Review of the Electrical
Communications Laboratories, vol. 16, no. 9/10, pp. 825-73, Sep 1968.
M. Hata, "Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services,"
in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 29, no. 3, pp. 317-325, Aug 1980.
doi: 10.1109/T-VT.1980.23859
J. D. Parsons, "The Mobile Radio Propagation Channel", New York: John Wiley &
Sons, 1992.
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  • 1. Universidad Fermín Toro Núcleo Araure -Portuguesa Electiva - (Radiopropagación) -2017/04- SAIA B - Heddy Lu Gimenez Carlos Armando Sosa Morales uftpre25422426 RECOMENDACIONES UIT R P.525, P.526, P.838, P.833 para la ciudad de Barquisimeto Electiva – (Radiopropagación) Carlos Armando Sosa Morales CI-25.422.426. Carlos Alberto Peraza Molina Enero, 2018
  • 2. INTRODUCCIÓN Las Recomendaciones UIT-R, constituyen una serie de normas técnicas internacionales desarrolladas por el Sector de Radiocomunicaciones (ex CCIR) de la UIT. Éstas son el resultado de estudios efectuados por las Comisiones de Estudio de Radiocomunicaciones sobre: -la utilización de una amplia gama de servicios inalámbricos, incluyendo las nuevas tecnologías de comunicación móvil; -la gestión del espectro de radiofrecuencia y las órbitas de satélite; el uso eficaz del espectro de radiofrecuencia por todos los servicios de radiocomunicaciones; -la radiodifusión terrenal y las radiocomunicaciones por satélite; -la propagación de las ondas radioeléctricas; -los sistemas y las redes para el servicio fijo por satélite, para el servicio fijo y para el servicio móvil; y -las operaciones espaciales, el servicio de exploración de la Tierra por satélite, el servicio de meteorología por satélite y el servicio de radioastronomía. Las Recomendaciones UIT-R se aprueban por consenso entre los Estados Miembros de la UIT. Su aplicación no es obligatoria; sin embargo, puesto que éstas son elaboradas por expertos de las administraciones, los operadores, el sector industrial y otras organizaciones dedicadas a las radiocomunicaciones en todo el mundo, disfrutan de una prestigiosa reputación y se aplican a escala mundial.
  • 3. RECOMENDACIÓN UIT-R P.838-2 Modelo de la atenuación específica debida a la lluvia para los métodos de predicción Aplica los procedimientos internacionales de coordinación, notificación y registro para los sistemas espaciales y las estaciones terrenas, que determinan el reconocimiento internacional a través de la inclusión en el Registro Internacional de Frecuencias. Gestiona los procedimientos de la UIT en materia de asignación y atribución relacionados con el espacio y proporciona asistencia al respecto a todas las partes interesadas de la UIT. a) calcular la atenuación producida por la lluvia a partir de valores de intensidad de lluvia conocidos, recomienda 1 que se utilice el procedimiento siguiente. La atenuación específica γR (dB/km) se obtiene a partir de la intensidad de la lluvia R (mm/h) mediante la ley potencial: γR = kRα En el Cuadro se indican los valores de k y α, que dependen de la frecuencia, para las polarizaciones lineales (horizontal: H, vertical: V) y para trayectos horizontales. Los valores del Cuadro 1 han sido probados y se han considerado lo suficientemente precisos como para realizar predicciones de la atenuación hasta frecuencias de 55 GHz. Los coeficientes k y α, pueden calcularse, alternativamente, como una función de la frecuencia, a partir de las ecuaciones siguientes que se han obtenido a partir del ajuste de curvas a los coeficientes de baja potencia derivados de cálculos de dispersión:
  • 4. Cuadro de ecuaciones de las normas y sus usos:
  • 5.
  • 6. La Recomendación UIT-R P.1546 describe un método de predicción de propagación radioeléctrica punto-a-zona para servicios terrenales en el rango de frecuencias de 30 a 3000 MHz. Su uso está pensado para enlaces radioeléctricos troposféricos sobre trayectos terrestres, marítimos y/o mixtos (terrestre-marítimo), cuyas longitudes se encuentren entre 1-1000 km, para alturas de antena de transmisión efectivas menores de 3000 m. El método se basa en la interpolación/extrapolación de curvas de intensidad de campo deducidas empíricamente, en función de la distancia, la altura de la antena, la frecuencia y el porcentaje de tiempo. El procedimiento de cálculo incluye además una serie de factores de corrección para los resultados obtenidos mediante este procedimiento de interpolación/extrapolación, que toman en cuenta además las posibles obstrucciones en el despejamiento del terreno y efectos de clutter en el terminal. Los resultados obtenidos con el método convergen con los del modelo de Okumura- Hata, en la zona en que los rangos de aplicación de ambos se superponen. El modelo es válido para: •f: 30 a 3000 [MHz] •h1: = 3000 [m] •h2: > 1 (terrestre), > 3 m (marino) [m] •d: 1 a 1000 [km] El modelo se describe brevemente en la siguiente sección. Los cálculos no se describen en detalle debido a su complejidad y a la amplia disponibilidad de las recomendaciones de la UIT para consulta directa. .
  • 7. Extractos de la Resolución UIT-R 1 10.3 Procedimiento de adopción y aprobación simultáneas por correspondencia 10.3.1 Cuando una Comisión de Estudio decide en una reunión enviar un proyecto de Recomendación nueva o revisada para su adopción por correspondencia, de conformidad con lo dispuesto en los § 10.2.3.1 y 10.2.3.2, la Comisión de Estudio podrá decidir también recurrir a este procedimiento de adopción y aprobación simultáneas (PAAS) si no existe ninguna objeción por parte de los Estados Miembros participantes en la reunión. 10.3.2 En este caso, inmediatamente después de la reunión de la Comisión de Estudio el Director debería distribuir estos proyectos de Recomendaciones nuevas o revisadas entre todos los Estados Miembros y los Miembros del Sector. 10.3.3 El periodo de examen será de tres meses contados a partir de la distribución de los proyectos de Recomendaciones nuevas o revisadas. 10.3.4 Si en el periodo que se considera no se recibe objeción de ningún Estado Miembro, la Comisión de Estudio considerará adoptado el proyecto de Recomendación nueva o revisada. Dado que el procedimiento PAAS se ha seguido, se considerará que dicha adopción constituye una aprobación, por lo cual no será necesario aplicar el procedimiento de aprobación previsto en el § 10.4. 10.3.5 Si durante el periodo de examen se recibiera una objeción de un Estado Miembro, el proyecto de Recomendación nueva o revisada se considerará no adoptado, y se aplicará el procedimiento expuesto en el § 10.2.1.2. 10.3.6 El Director notificará sin tardanza por carta circular los resultados del procedimiento precitado e indicará, en su caso, la fecha de entrada en vigor. 10.3.7 En caso de que resulte necesario introducir enmiendas o correcciones menores y de carácter estrictamente editorial en relación con descuidos o incoherencias evidentes, el Director podrá proceder a la correspondiente corrección, con el acuerdo del Presidente de la Comisión de Estudio.
  • 8. 10.3.8 La UIT publicará lo antes posible las Recomendaciones nuevas o revisadas aprobadas en los idiomas oficiales de la Unión. 10.3.9 El Estado Miembro o Miembro de Sector que se considere adversamente afectado por una Recomendación aprobada durante el periodo de estudios, podrá remitir su caso al Director que lo trasmitirá a la Comisión de Estudio competente para que ésta lo atienda sin tardanza. 10.3.10 El Director informará a la siguiente Asamblea de Radiocomunicaciones de todos los casos notificados de conformidad con el § 10.3.9. 10.4 Procedimiento tradicional para la aprobación de Recomendaciones nuevas o revisadas 10.4.1 Cuando una Comisión de Estudio haya adoptado un proyecto de Recomendación nueva o revisada, por medio de uno de los procedimientos indicados en § 10.2, el texto se someterá a la aprobación de los Estados Miembros. 10.4.2 La aprobación de Recomendaciones nuevas o revisadas puede solicitarse: – mediante consulta a los Estados Miembros, tan pronto como la Comisión de Estudio pertinente haya adoptado el texto; – si se justifica, en una Asamblea de Radiocomunicaciones. 10.4.3 En la reunión de una Comisión de Estudio en la cual se haya adoptado un proyecto o en la cual se haya decidido pedir la adopción de las Comisiones de Estudio por correspondencia, la Comisión de Estudio decidirá someter a aprobación el proyecto de Recomendación nueva o revisada ya sea en la próxima Asamblea de Radiocomunicaciones o por consulta de los Estados Miembros, a menos de que la Comisión de Estudio haya decidido recurrir al procedimiento PAAS expuesto en el § 10.3. 10.4.4 Cuando se haya decidido someter, con una justificación detallada, un proyecto a la aprobación de la Asamblea de Radiocomunicaciones, el Presidente de la Comisión de Estudio informará al Director y le pedirá que tome las disposiciones necesarias para garantizar que figure en el orden del día de la Asamblea.
  • 9. 10.4.5 Cuando se decida someter un proyecto a aprobación por consulta se aplicarán las siguientes condiciones y los siguientes procedimientos. 10.4.5.1 En la reunión de la Comisión de Estudio, la decisión de las delegaciones que representan a los Estados Miembros de aplicar este procedimiento de aprobación no deberá ser objeto de oposición. La delegación asistente a la reunión de la Comisión de Estudio podrá comunicar durante la misma que se abstienen de la decisión de aplicar el procedimiento. En tal caso, no se tendrá en cuenta la presencia de estas delegaciones para esa decisión. La abstención podrá revocarse más adelante, pero sólo en el curso de la reunión de la Comisión de Estudio. Excepcionalmente, pero sólo durante la reunión de la Comisión de Estudio, las delegaciones podrán pedir más tiempo para considerar su postura. A menos que alguna de esas delegaciones le comunique su oposición formal en el plazo de dos meses contados a partir del último día de la reunión, continuará el proceso de aprobación. 10.4.5.2 Para la aplicación del procedimiento de aprobación por consulta, en el plazo de un mes a partir de la adopción de un proyecto de Recomendación nueva o revisada por la Comisión de Estudio, de acuerdo con uno de los métodos indicados en el § 10.2, el Director pedirá a los Estados Miembros que indiquen en el plazo de tres meses si aceptan o no la propuesta. Esta petición irá acompañada del texto final completo del proyecto de nueva Recomendación o del texto final completo o las partes modificadas de la Recomendación revisada. 10.4.5.3 El Director comunicará también a los Miembros del Sector que participan en los trabajos de la Comisión de Estudio en cuestión de acuerdo con las disposiciones del Artículo 19 del Convenio, que se está pidiendo a los Estados Miembros que respondan a una consulta sobre un proyecto de Recomendación nueva o revisada. Esta comunicación irá acompañada únicamente de los textos finales completos o las partes revisadas de los textos, únicamente a título informativo. 10.4.5.4 Si el 70% como mínimo de las respuestas de los Estados Miembros está a favor de la aprobación, se aceptará la propuesta. Si la propuesta no es aceptada, se devolverá a la Comisión de Estudio.
  • 10. El Director reunirá los comentarios que se reciban junto con las respuestas a la consulta y los someterá a la consideración de la Comisión de Estudio. 10.4.5.5 Se insta a los Estados Miembros que hayan indicado que no dan su aceptación a que comuniquen las razones y participen en el nuevo examen por la Comisión de Estudio y sus Grupos de Trabajo y Grupos de Tareas Especiales. 10.4.5.6 El Director, mediante carta circular, notificará rápidamente los resultados de este procedimiento para su aprobación por consulta e indicará, en su caso, la fecha de entrada en vigor. 10.4.6 Si solamente es necesario introducir modificaciones secundarias y puramente de forma o correcciones de errores menores o incoherencias evidentes del texto sometido a aprobación, el Director podrá corregirlas con el visto bueno del Presidente de la Comisión de Estudio en cuestión. 10.4.7 La UIT publicará en el plazo más breve posible las Recomendaciones nuevas o revisadas aprobadas en los idiomas oficiales de la Unión. 10.4.8 Todo Estado Miembro o Miembro de un Sector que se considere afectado negativamente por una Recomendación aprobada durante un periodo de estudios podrá comunicar su caso al Director, que lo someterá a la Comisión de Estudio pertinente para su rápido examen. 10.4.9 El Director informará a la siguiente Asamblea de Radiocomunicaciones de todos los casos notificados de conformidad con el § 10.4.8. DESARROLLO Los siguientes datos de entrada son necesarios: •Frecuencia f [MHz]. •Distancia d [km]. •Altura de la antena transmisora/estación base, h1 [m]. Su valor depende de la longitud y del tipo de trayecto. Para trayectos marítimos, la altura corresponde a la altura de la antena sobre el nivel del mar. Para trayectos terrestres la altura efectiva de la antena de la estación base, heff, se define como su altura sobre el nivel medio del terreno para distancias comprendidas entre 3 y 15 km desde el transmisor en la
  • 11. dirección de la antena receptora. Para trayectos terrestres cuya longitud sea superior a 15 km, se considera h1 = heff. Los cálculos necesarios para trayectos más cortos se pueden encontrar en [1]. •Altura de la antena receptora/móvil h2 [m]. Se considera la altura de la antena sobre el terreno local. •Porcentaje de tiempo T%. Se calcula la intensidad de campo excedida para este porcentaje de tiempo. •Porcentaje de ubicaciones L%. Se calcula la intensidad de campo excedida en este porcentaje de ubicaciones. •Datos del terreno: Deben identificarse los tipos de área presentes a lo largo del trayecto: terrestre, marítima (sobre mar frío o mar cálido). El cálculo de h1 requiere información detallada sobre la altitud del terreno así como el "ángulo de despejamiento del terreno" (terrain clearance angle) en caso de que este factor de corrección vaya a ser usado. •Datos de clutter: En caso de que se fuera a usar la corrección por clutter en el receptor, deben identificarse las áreas urbanas y suburbanas presentes en el trayecto. Las curvas de intensidad de campo vs. distancia se presentan en [1] para las siguientes condiciones: •Distancia: 1 a 1000 km. •Frecuencia: 100, 600 y 2000 MHz. •1%, 10% y 50% de tiempo. •Área terrestre, mar frío y mar cálido. •Altura de antena transmisora/estación base estación h1: ocho valores normalizados desde 10 a 1200 metros. •Altura de antena receptora/móvil h2 equivalente a la altura representativa de clutter. •50% de las ubicaciones. En [1] se incluyen un total de 24 figuras i.e. 8 por cada frecuencia de referencia. De cada conjunto de figuras, 2 corresponden al 50% del tiempo (trayectos terrestres y marítimos) y hay 3 (tierra, mar frío, mar cálido) para cada uno de los restantes
  • 12. porcentajes. En cada figura se incluyen 8 curvas, que corresponden a cada uno de los valores normalizados de h1. Si el trayecto comprende secciones mixtas i.e. terrestres y marítimas, se debe aplicar un procedimiento especial para este tipo de trayectos. En [1] se presenta un procedimiento de interpolación/extrapolación para calcular la intensidad de campo para valores no-normalizados de h1. Se proveen diferentes métodos de cálculo para los casos de rangos de h1 comprendidos entre 10 m y 3000 m, 0 m < h1 < 10 m y valores negativos de h1. Si la frecuencia de interés es diferente a cualquiera de los valores normalizados, se utiliza un procedimiento de interpolación/extrapolación. A partir de los datos a 100 y 600 MHz, se obtiene la intensidad de campo para frecuencias entre 30 y 600 MHz. De manera similar, a partir de los datos a 600 y 2000 MHz, pueden calcularse valores de intensidad de campo para frecuencias entre 600 MHz y 3000 MHz. Si el porcentaje de tiempo es diferente a los valores normalizados, se proporciona un método de interpolación para calcular la intensidad de campo para cualquier porcentaje de tiempo comprendido entre 1% y 50%. No se permite ningún proceso de extrapolación para obtener valores fuera de este rango. Todos los procedimientos expuestos en párrafos anteriores, tienen en común el uso de curvas para obtener valores mediante interpolación/extrapolación. Una vez se han aplicado, el valor de la intensidad de campo resultante corresponde al estimado a la distancia requerida, frecuencia, altura h1, porcentaje de tiempo y tipo de trayecto (terrestre/marítimo). Las curvas de intensidad de campo vs. distancia no son utilizadas en lo sucesivo. A partir de aquí, se aplican una serie de factores de corrección. En caso de existir disponibilidad de información local sobre el terreno situado alrededor de la antena del receptor/móvil, puede calcularse un "ángulo de despejamiento del terreno" (terrain clearance angle) y emplearlo para tomar en cuenta la difracción de la señal en obstáculos que se encuentren en sus cercanías. Se provee además un método detallado para calcular la intensidad de campo debido a scattering troposférico, dado que los métodos previamente descritos podrían no tomar en cuenta en su totalidad el efecto de este mecanismo de propagación. En caso
  • 13. de que este nuevo cálculo produjera como resultado un valor superior al calculado previamente, debe usarse el mayor. Las curvas en el modelo han sido calculadas para alturas de antena receptora/móvil, h2, igual a hR, la altura de representativa de clutter. Se puede aplicar un factor de corrección al valor real de h2, si éste es diferente del de referencia. La variabilidad en localizaciones se modela mediante una distribución normal, cuyo valor medio es el valor de la intensidad de campo calculada en los pasos previos. La desviación estándar σL (dB) puede estimarse a partir de la siguiente expresión: donde: K = 1.2, para receptores con antenas por debajo de la altura de clutter en entornos urbanos o suburbanos de sistemas móviles con antenas omnidireccionales colocadas en la parte superior del coche K = 1.0, para receptores con antenas en el tejado cerca de la altura clutter K = 0.5, para receptores en áreas rurales f: frecuencia requerida (MHz) Para sistemas de radiodifusión en VHF y UHF, se considera usualmente σL = 5.5 dB para sistemas digitales y σL = 8.3 dB y 9.5 dB para sistemas analógicos en 100 y 600 MHz, respectivamente. Este procedimiento de corrección puede ser empleado para porcentajes de localizaciones entre el 1% y el 99%. Algunas combinaciones realizadas con estas correcciones, podrían llevar en algún caso a valores de intensidad de campo que exceden los valores máximos que pueden ser físicamente alcanzables. En este caso, la intensidad de campo resultante debe verificarse con el valor máximo de intensidad de campo, calculado bajo condiciones de propagación en espacio libre, considerando además el posible refuerzo de señal en porcentajes pequeños de tiempo en trayectos marítimos.
  • 14. Coordenadas de Barquisimeto: ubicada al occidente de Venezuela Localización Geográfica Longitud oeste 68º 54´ 00´´; 70º 51´ 08´´ Latitud norte 09º 24´ 02´´; 10º 45´ 02´´ Altitud: Puntos más altos: La temperatura media anual fluctúa entre 19 °C y 29 °C, con un promedio de 24 °C en Barquisimeto. En la ciudad, el clima cálido es dominante aunque está atenuado debido a su altitud a unos 566 metros sobre el mar. Ubicada en esa región, y debido a estar cerca de la zona de los llanos, el clima es poco lluvioso, con algunos períodos de intensas lluvias en fechas y horarios no constantes. Puntos más bajos: La temperatura en general se mantiene entre los 21 y los 30°C Condiciones climáticas: Predominan dos tipos de clima en el estado Lara:161718 el tropical, y el premontano, también seco y muy seco, seguidos por el premontano húmedo. Los climas montano bajo húmedo y paramero húmedo corresponden apenas un 4,8% del área estadal. La sequedad del ambiente es típica, ya que la evaporación supera a las precipitaciones; éstas alcanzan 650 mm de promedio anual, con lluvias que caen en épocas diferentes de acuerdo con el lugar.. Vegetación zonas (norte, sur, este, oeste): Al norte de la Depresión de Carora el clima es semiárido, siendo la precipitación promedio anual menor de 500 mm. y la evapotranspiración superior a 1.800 mm. Anuales. El período de lluvia se extiende entre octubre y noviembre y la temperatura varía entre 25 y 27º C. Vegetación Es poco variada, pues lo que abunda es la vegetación xerófila de cardones, tunas y cujíes . En las zonas montañosas se puede encontrar la típica vegetación de estas regiones, que es la vegetación de bosques.
  • 15. Demografía: Es la cuarta urbe más poblada del país. Norte con Falcón, al este con Yaracuy, al sur con portuguesa, al suroeste con Trujillo y al oeste con Zulia. Población estimada de 1,996,230 hab.3 en su área metropolitana, La ciudad está conformada en su área metropolitana por 7 parroquias del Municipio Iribarren y 3 del Municipio Palavecino. Economía: La ciudad cuenta con un PIB Nominal de 10.750 millones USD y un pib per capita nominal de 8552 USD, lo que representa un PIB PPA per Capita de 14.810 ,5 siendo la 5ta ciudad en actividad económica. Estado Lara: población de 4.231.060 habitantes y un territorio de 81.700 kilómetros cuadrados, lo que representa el 8,9% de la superficie nacional y el 16,5% de la población.
  • 16. OKUMURA-HATA - DESCRIPCIÓN A partir de una extensa campaña de medidas llevada a cabo en Tokyo, en el rango de 100 MHz a 1920 MHz, Okumura et al. [1] publicaron uno de los modelos más utilizados para la predicción de la pérdida de propagación en áreas urbanas. El principal resultado del trabajo de Okumura fue un conjunto de curvas que proporcionan el nivel de atenuación media relativa al espacio libre, en función de la frecuencia, la distancia entre transmisor y receptor, la altura de las antenas de la estación base y la estación móvil, además de varios factores de corrección específicos para diferentes tipos de trayecto. Este modelo está considerado entre los más simples y mejores en términos de su precisión en el cálculo de las pérdidas en el trayecto y se ha convertido en el método de planificación de sistemas móviles en Japón. Con el objetivo de hacer que este método fuera más fácil de aplicar, Hata estableció una serie de relaciones numéricas que describen el método gráfico propuesto por Okumura. Dichas expresiones de carácter empírico, son conocidas bajo el nombre de modelo de Okumura-Hata, también llamado modelo de Hata. El principal resultado que proporciona el modelo es el valor mediano de la pérdida básica de propagación, en función de la frecuencia, la distancia, y las alturas de las antenas de la estación base y el móvil Aunque éste no incluye ninguno de los factores de corrección por tipo de trayecto, los cuales sí están en el modelo de Okumura, las ecuaciones propuestas por Hata tienen un importante valor práctico. El modelo de Okumura-Hata está restringido a los siguientes límites: •f: 150 a 1500 MHz •hb: 30 a 200 m •hm: 1 a 10 m •d: 1 a 20 km
  • 17. DESARROLLO El modelo de Okumura-Hata expresa la pérdida básica de propagación, Lb, de la siguiente manera [3]: donde a(hm) es un factor de corrección que depende de la altura del móvil y que se calcula como sigue: 1) para áreas urbanas: a) para ciudades pequeñas o medianas: donde 1 ≤ hm ≤ 10 m b) para ciudades grandes: 2) para áreas suburbanas: 3) para áreas rurales: De manera general, este método de cálculo proporciona buenos resultados en entornos urbanos y suburbanos, pero no así en áreas rurales, ya que no tiene en cuenta la ondulación del terreno ni los efectos derivados del grado de urbanización a lo largo del trayecto.
  • 18. REFERENCIAS ITU-R Recommendation P.1546-4, "Method for point-to-area predictions for terrestrial services in the frequency range 30 MHz to 3000 MHz", ITU, Geneva, Switzerland, 2009. Y. Okumura, E. Ohmori, T. Kawano and K. Fukuda, "Field strength and its variability in the VHF and UHF land mobile radio service", Review of the Electrical Communications Laboratories, vol. 16, no. 9/10, pp. 825-73, Sep 1968. M. Hata, "Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services," in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 29, no. 3, pp. 317-325, Aug 1980. doi: 10.1109/T-VT.1980.23859 J. D. Parsons, "The Mobile Radio Propagation Channel", New York: John Wiley & Sons, 1992. Y. Okumura, E. Ohmori, T. Kawano and K. Fukuda, "Field strength and its variability in the VHF and UHF land mobile radio service", Review of the Electrical Communications Laboratories, vol. 16, no. 9/10, pp. 825-73, Sep 1968. M. Hata, "Empirical formula for propagation loss in land mobile radio services," in IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 29, no. 3, pp. 317-325, Aug 1980. doi: 10.1109/T-VT.1980.23859 J. D. Parsons, "The Mobile Radio Propagation Channel", New York: John Wiley & Sons, 1992.
  • 19. Carlos Armando Sosa Morales CI-25.422.426.