Diseño de Enlaces de Microondas

1. Ingeniería de Radio relevadores de
Microondas Digitales
09/99,
#1

2. Ingeniería de Radio relevadores
Agenda
 Propagación de Microondas
 Perfiles del trayecto
 Trayectos Múltiples y Desvanecimiento Dispersivo.
 Ganancia del Sistema, Pérdida Neta, Margen de
Desvanecimiento y definición de niveles de RF /
Ruido / Interferencia.
 Consideraciones para la Selección de la banda a
utilizar.
09/99,
#2

3. Enlace Radio relevador
Interferencia
Terminal “A”
Terminal “B”
Antenas
Radio Data
Multiplex
Tx
Rx
Trayecto
1-100+ mi
(2-150+
km)
Alimentadores
Tx
Data
Rx
Radio
Multiplex
La performance de los radio enlaces Digitales ( Analógicos) se caracterizan por el ancho
de banda de emisión (velocidad de bits en los radios digitales), alineamiento de la antena,
margen de desvanecimiento (ganancia del sistema menos ganancia neta del trayecto)
caracteriscas del trayecto y niveles de interferencia.
09/99,
#3

4. Propagación de Microondas
Topicos
 Refracción, Reflexión, Difracción
 Trayectos Múltiples
 Campos Cercanos y Lejanos de las
Antenas
 Trazado del Rayo
 Factor – k de Desvanecimiento
 Criterio de Claridad
 Zonas de Fresnel
 Alineamiento de Antenas
09/99,
#4

5. Propagación de las ondas de Radio
Satelites GEO,
MEO, y LEO
La propagación en los enlaces de
microondas está influenciada por
la REFRACCION, REFLEXION, y
DIFRACCION (no mostrada en la
vista).
Ionosfera
Ondas espaciales
(HF)
Troposfera
ONDAS REFRACTADAS
Antena
Transmisora
ONDA NO REFRACTADA
RAYOS DE MULTITRAYECTOS
D
ON
A
RE
A
AD
J
LE
F
Onda Terrestre
(LF/MF)
Curvatura real de la tierra
09/99,
#5
Antena
Receptora

6. Rutas de Trayectos Múltiples
le
ja
úl
t ip
le
Re
fle
to
Direc
ecto
Tray
Claridad
Excesiva
Tr
ay
ec
to
M
ltip
Mú
o
to
ec
tad
c
ay
fra
Tr
Re
do
Capa elevada
Superrefractiva
Reflexión
09/99,
#6

7. Campos Cercanos y Lejanos
Piedra arrojada
al estanque
Distancia de Campo Lejano para una
antena de 1.8 m. de Diametro, d = 2D2/λ
=2x1.82/300/6700=150m.
3mm (Campo lejano)
A 6700 MHz,
λ/16=300/6700x103/16
=3mm.
09/99,
#7
3m
2.4 m
1.27 mm (Campo Lejano)
5mm (Campo Cercano)
8mm (CampoCercano)
El campo lejano de una
antena empieza donde el
frente de onda se desvía
hasta 1/16 de longitud de
onda (λ/16) del plano frente a
su apertura.
RAYO
3m
1.8 m
RAYO
2.4 m
Radiador
Isotrópico
1.8 m
FRENTES DE ONDA
2.4 mm (Campo Lejano)
3.8 mm (Campo Cercano)
(m) = 300/fMHz
150 m
300m

8. Efectos de los Campos Cercano y Lejano
1. Los perfiles del trayecto y claridad de Fresnel son en campo lejano.
2. Debido a que la energía hacia adelante de la antena esencialmente está
contenida dentro de su área proyectada, no se requiere despejar zona de
Fresnel u otra claridad de objetos cercanos dentro de su distancia de
campo cercano.
3. La energía del frente de onda (mW/cm2) se disipa en el campo lejano,
perdiendo 6 dB/octava (cada ves que se dobla la distancia), por la ley del
cuadrado inverso, en la apertura de la antena receptora.
4. Todas las ganancias de las antenas (discos y reflectores pasivos) se
aplican para campos lejanos a menos que la curvatura del frente de onda
se adapte a la forma curva o elíptica de los reflectores o se incluya una
perdida de campo cercano en la ganancia de la antena en el cálculo del
salto.
Frente de Onda
“Curvada”
1.8 m
Diametro
(6700 Mhz)
A = 1.13 m2
1.7° Ancho de haz
(-3dB)
0
12.6 m
Campo
Cercano
A/2λ
= 1.13/(2 x 300/6700)
= 12.6 m
09/99,
#8
Frente de Onda
“Plana” (< λ /16)
150 m
Zona de Transición (Fraunhofer)
Campo
Lejano
2D2/λ
= 2x1.82/(300/6700)
= 150 m

9. Trazado del Rayo
Refracción
Substandard
Frente de Onda
Rayo
90o
Superrefracción
k = 1 (Radio real de la tierra)
No igual a las ondas de una piedra arrojado
en un estanque, el frente de onda de las
microondas, es plano. Sin embargo, la
unica parte de interes es la igual al
diametro de la antena (apertura). Más alla
del campo cercano de la apertura y dentro
del campo lejano, el frente de onda se
curva.
Los rayos, uno directo (mostrado) más los
de trayectos múltiples (si hubiera), son
perpendiculares (90o) al frente de onda, de
tal manera que se asigna un rayo directo y
otro de trayecto múltiple. Los perfiles e
ingeniería se basan en este analizis.
Las antenas se usan para proveer
el acoplamiento máximo de la
energia del rayo directo en los
alimentadores, contra los rayos de
trayectos múltiples. El alineamiento
de las antenas es esencial para
minimizar el desvanecimiento.
09/99,
#9

10. Refracción una atmosfera normal,
En
Aire
delgado
La transición es gradual y
no repentina como se muestra,
el incremento de la velocidad del
frente de onda en el aire delgado
permite que el frente de onda proveniente
del aire denso se tuerza hacia arriba.
Atmosfera normal
K=4/3 (Trayecto
normalmente refractado)
Elevación
Aire
denso
Claridad del
trayecto
Atmosfera homogenea K=1
(Trayecto no refractado)
Distancia
09/99,
#10
Radio real de
La tierra

11. Desvanecimiento: Factor k (1)
Entrampamiento
k = -1
O
k=O
Ducto Superrefractivo
k = 1 (Seco, Elevado)
Subrefracción – Protuberancia de la tierra
k = 0.5
k = 0.33
k = radio efectivo del salto
6370 km
Nivel del mar
09/99,
#11
Obstrucsión
Radio real de
la tierra
Variación de
llegada del
ángulo entre dia
y noche, hasta 1o
en saltos largos
que atraviesan
áreas humedas.

12. Desvanecimiento: Factor k (2)
Esta descripción idealizada de un rango amplio de factores k
(influenciado por los gradientes de densidad atmosférica
dN/dh a lo largo del trayecto) raramente ocurre. Los rayos
fluctúan, como un resorte bajo la influencia del viento entre las dos
antenas.

Mientras que k=1 se usa en el establecimiento de la claridad
del trayecto en el 80% del mundo (buenas condiciones
geoclimáticas); en algunas otras áreas se usa el valor k=∞
(ducto) a valores negativos de k (entrampamiento).

El valor de k<1 (“protuberancia de la tierra" con bloqueo del
trayecto) es muy raro pero ocurre con frentes de onda
moviéndose en áreas húmedas y calientes y con otros climas
adversos.

09/99,
#12

13. Desvanecimiento: Factor k (3)
m
At
Términos de Refractividad
f
os
a
er
rd
da
an
St
N =
N0 =
Ns =
NS = 301 - (1.6km x 40) = 237
Tope de la capa
3)
4/
0 (k =1)
=
Subrefractivo
1-5% del tiempo
(onda refractada
hacia adelante)
-5
8
(k
(k
=2
/3
)
S
NS = 237
N-unidades
(Indice Radio Refractivo
al Nivel del mar)
dN/dh
0
-4
/d
dN
h=
- un
7N
5
+1
)
1/2
k=
(
+7
5
h, km
m
s/k
de
ida
Densidad Atmosférica (indice refractivo)
N al nivel del mar
N al nivel de la superficie
(k
-10
0
=
N0 = 301
1.6
)
= -314
-157
(k
=
N-uni
dades
/km (k
=-1)
(k =
)
3)
370
Tierra
Costero
adentro
Mediano
Propagación Normal
90-95%
(onda refractada
hacia abajo)
469
548
Super
Refractivo
1-5 %
Ductos
(Horizonte
extendido
)
Entrampe
Super
Refractivo
0-10% (ducto
severo o
desvanecimiento)
Densidad Subrefractiva, Standard y Superrefractiva en Capas Límites Atmosféricas (ABL)
09/99,
#13

14. Desvanecimiento: Factor k (4)
Relaciones de Refractividad
k
=
1/[1 + a (dn/dh x 10-6)] = 1/[ 1 + (dN/dh) /157]
Termino seco
Ns
Termino húmedo
3.8 x 10 eH
T2
P
T
e
H
=
=
=
=
Presión (1013 mb standard)
Temperatura (288oK standard)
Presión de Saturación del vapor (10 mb standard)
Humedad Relativa (50% standard)
=
79P
T
=
=
278 + 23 = 301 N-unidades (densidad atmosférica standard o indice refractivo cerca al nivel del mar)
N en la superficie terrestre
dN/dh =
N0
=
N
=
+
a = Radio de la Tierra (6400 km)
5
N-unidades/km (gradiente de densidad) = -7.32 exp (0.00557 N0) = -40 N-unidades/km (atmosfera standard)
N al nivel del mar = Ns exp (-h/7).
(
- 1)10-6
Ejemplo a una altura h = 1.63 km, Ns = 239, N0 = 301
= 1.000301, N = 301
Propagación de las ondas de Radio = c/
(c = velocidad de la luz, 3x105 km/seg)
Conversiones entre los factores k, radio de la tierra, gradiente dN/dh,
densidad superficial, N0, Ns, presión, temperatura, humedad, etc.
09/99,
#14

15. Horizontes Óptico y de Radio
Los frentes de onda Radiales reducen su velocidad ( se refractan hacia abajo)
debido a los gradientes de humedad. A los frentes de ondas ópticos los afectan
los gradientes de temperatura como lo evidencian los espejismos del desierto.
Por ejemplo en una atmósfera “Standard” la radio tiene una “visibilidad”
superior al 30% del horizonte óptico.
09/99,
#15

16. Perfil del trayecto
Los perfiles del trayecto se hacen a partir de los
mapas topográficos. Se les hace sobre hojas que
indican tierra plana o curva, con los siguientes
detalles:
Topográficos (elevaciones, charcos, lagos, ríos,
forestas, terreno reflectivo, etc.)
Altura de los arboles y crecimiento
 Estructuras (edificios, tanques, etc.)
 Factor de rugosidad del terreno (S)
 Factores climatologicos (área de ductos)
09/99,
#16

17. 1600
____
__
__
__
Salto: 31.17 Millas
Frec.: 1905 MHz
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
__
__
__
__
____
K=1
w = 40 pies F = 0.6
____
Perfil a Radio real de la tierra (k=1)
1600
1.9 GHz
Elevación, pies
1500
1500
1400
1400
k=1
130
0
130
0
0.6F1
120
0
120
0
1100
1100
1000
1000
k=1
900
0
Site:
Lat.:
Long.:
Elev.-Ft:
Ant.-Ft:
09/99,
#17
5
Yates Center
37-51-02.N
095-43-53. W
1122
280
10
15
Distancia, Mi
20
25
800
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
800
__
____
900
30
Marmaton
37-49-40. N
095-09-44. W
1051
250

18. 1600
____
__
__
__
Salto: 31.17 Miles
Frec.: 1905 MHz
__
____
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
K=1
F = 0.6
__
____
w = 40 pies
__
∞)
Perfil de tierra plana (k=
1600
1.9 GHz
Elevación, pies
1500
1500
1400
1400
k=∞
130
0
130
0
120
0
120
0
0.6F1 k=1
1100
1100
0
Site:
Lat.:
Long.:
Elev.-Ft:
Ant.-Ft:
09/99,
#18
5
Yates Center
37-51-02. N
095-43-53. W
1122
280
10
15
Distancia, Mi
20
25
800
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
__
____
__
__
__
k=∞
__
____
__
__
__
__
____
__
800
__
900
__
900
__
1000
____
1000
30
Marmaton
37-49-40. N
095-09-44. W
1051
250

19. Atenuación del trayecto vs.
Claridad
Terreno Sobre Reflectivo (R=1) y No-Reflectivo (R=0)
Zonas de Fresnel
Espacio libre, dB
INTERFERENCE ZONE
R=0
(Difracción filo de cuchillo)
-10
R = –0.3 (Promedio)
-20
R = –1.0
(Diracción de tierra suave)
-30
-40
-1
-0.5
Claridad/Primera zona de
Fresnel
09/99,
#19
R = Coeficiente de Reflexión

20. Perfil del trayecto Interactivo
con el patrón de interferencia de Fresnel
09/99,
#20

21. Desvanecimiento por Reflexión
Influenciado por la Frecuencia y Polarización
Diversidad de Frecuencia
09/99,
#21
“Diversidad” de Polarización

22. Reflexiónes
Acción de la Diversidad durante el
desvanecimiento por Reflexión
Antena
principal
Incr
e
Adición
de
Señales
s
Decremento de Ik c
n re
men
to
o
Site A
RSL, dBm
F3
Principal
D, Mi
F3
F3
F5
F2
F2
F7
8
Zona d
e
K=
Main
Antena
principal
de k
Antena de
Diversidad
k=4/3
K=4/3
F1
k
180°
de
corrimiento
de fase
Diversidad
F1
e
Decremento de k
Cancelación
de Señales
s, ft
RSL, dBm
to d
o
Antena de
Diversidad
H, Ft
Patrón de
Fresnel
men
F4
Diversity
Desvanecimiento No-correlativo
F4
Reflexió
n
Site B
F6
F8
Desvanecimiento
Correlativo (Corte)
Incremento de k
“Onda Estacionaria” (desvanecimientopor trayecto múltiple) debido a la suma de la señal directa y la de taryecto multiple
09/99,
#22

23. “Ondas estacionarias ”
+6 dB
-20
Período =
1000/retardo, nseg
Rechazo, dB
+10
Espacio libre
-40
El Ploteo
es para
CIR = 0 dB
1000/5 = 200 MHz
>60 dB
-60
5900
6000
6100
6200
Las ondas
estacionarias
resultan de la suma
en voltaje de dos
señales
Correlacionadas,
explica el
desvanecimiento
por trayectos
múltiples.
6300 MHz
Corto (5 nseg/1.5 m) retardo de trayecto múltiple
+6 dB
Rechazo, dB
+10
Espacio libre
-20
PERIODO, MHz:
= 1000/ retardo de
Multitrayecto, nseg
-40
Período = 1000/20 nseg = 50 MHz
-60
6000
6100
6200
6300
= ~1000/retardo
6400 MHz
Largo (20 nseg/6 m) retardo de trayecto múltiple
09/99,
#23

24. Desvanecimiento Dispersivo
Rechazo, dB
Incremento de claridad del salto (Incremento de k)
Espacio libre, RSL
Rechazo
Pendiente
de Stress
Sin
Stress
Pendiente
de Stress
Rechazo
Desvanecimiento Dispersivo (distorsión del espectro)
09/99,
#24

25. Geometría del trayecto
A1
A2
Alto DFM de radio y enlace
Angulo pequeño,
Pequeña discriminación
“Bueno”
Retardo corto
k=4/3
A1
Angulo grande,
Alta discriminación
Encima de 6 GHz
Bajo (pobre) DFM de radio
Alto (bueno) DFM de enlace
A2
Retardo largo
“Bueno”
k=4/3
DFM: Dispersive Fade Margin,
“Malo”: “Retardo largo” geometria con baja (<10dB) medida de la robustes de un radio
digital y el desvanecimiento dispersivo
Discrimación de antena (2 GHz, antena chica, etc.)
del enlace (distorsión del espectro).
09/99,
#25

26. Margen de desvanecimiento dispersivo del
enlace
72 dB
50 dB = DFM minimo del enlace sin ES
2nseg
55 dB
50
6.3nseg
30 dB
30
DFM de radio
Discriminación requerida
de antena
(A1+A2)
25nseg
Margen de desvanecimiento
dispersivo @10-3 BER, dB
70
10
0
6
12
18
24
30
36
= retardo de multitrayecto, nseg
DFM de enlace = DFM de Radio + Discriminación de la antena al rayo de
trayecto multiple
= 50 dB minimo para una buena Performance
09/99,
#26

27. Claridad del trayecto
Altura de las antenas (claridad del trayecto) Destinadas a minimisar el impacto de las capas
atmosfericas limites terrestres (ductos)(ABLs) en
margenes de desvanecimientos de períodos largos y
por lo tanto en la performance del enlace
Se basan en:


Factor Clima-terreno, K·Q, como una medida
del número de estas ocurrencias en las ABLs, y
Banda de frecuencias, f, como una medida de la
sensibilidad del enlace de microondas a las ABLs.
ABL (Atmospheric Boundary Layer)
09/99,
#27

28. Criterio de Claridad del enlace
“HEAVY” ROUTE*
About 6 GHz and above in
moderate to heavy fade areas
(c = 2 to 6)
MAIN PATH
(Top Dishes)
DIVERSITY PATH
(Top-To-Bottom Dishes)
0.3 F1 @ k = 2/3rds
and
F1 @ k = 4/3rds
0.6 F1 @ k = 4/3rds
+10ft/3m Close-In
For Tree Growth, etc.
typically 30-40ft/10-12m
below main dish
“LIGHT” ROUTE
About 2 GHz and below in all areas, and
all paths in good to average fade areas
(c = 0.25 to c = 1)
0.6 F1 @ k = 1
Same As “Heavy” Route
DUCTING
Main path clearance with
known surface duct
entrapment (paths >20/30
miles/kilometers)
k = 1 Over a 150 ft/50m
Surface Ducting Layer,
or k = 1/2 grazing
No Special Allowance
* Note: If the main path clearance is established by either of these two criteria
(0.3F1@k=2/3rds or ducting), space or other diversity is nearly always required.
09/99,
#28

29. Ejemplos de reducción de potencia
En saltos de 6-8 GHz que destruyen la performance del
enlace
RSL A
RSL A
RSL B
RSL B
Corte A
Corte A
Corte B
Corte B
Desenfoque (Ducto) - 6 GHz salto
en Texas del sur
RSL
RSL
Desacople de Antena - 12 GHz 25mi/40km
salto en Los Angeles
09/99,
#29
Obstrucción (Frente frío) - 6 GHz
salto en Texas del sur
Desacople - 6 GHz salto con
Reflector pasivo en Dakota del
norte

30. Parámetros de los enlaces, Definiciones
Topicos
 Ganancia del sistema
 Umbrales Estático y Dinámico
 Interferéncia
 Selección de banda de Frecuencias
09/99,
#30

31. Ganancia del Sistema, Pérdida Neta del
trayecto
EIRP= P - L + G
0
f
a
Ga
PERDIDA DE ESPACIO LIBRE
(SIN DESVANECIMIENTO)
Lf
PERDIDA NETA DEL
TRAYECTO (NPL)
GANANCIA
DEL SISTEMA
a BER 10-3
P0
SALIDA DE TX
Interface de
Salida del
Transmisor
3
2
1
Estación Repetidora
GANANCIA DEL
SISTEMA. dB
Potencia de salida del
TX - RSL Recibido
(para un BER 10-3).
Tipicamente 100 dB
09/99,
#31
Interfase del
Alimentador
NPL – PERDIDA NETA DEL
TRAYECTO. dB
Guía de Onda en A a Guía de
Onda en B. Tipicamente 60 dB
(Sin desvanecimiento)
RSL
1
2
3
Interface de
Salida del
Receptor
Interfase del
Alimentador
Estación Terminal
ENTRADA AL RECEPTOR
RSL. dB
RSL = Potencia de salida
del TX - NPL
MARGEN DE
DESVANECIMIENTO
TERMICO TFM. dB
TFM = Ganancia del
Sistema - NPL

32. Niveles de RF, Ruido e Interferencia
Niveles típicos para un Radio Digital a 64 QAM
POTENCIA DE TRANSMISION (+30 dBm)
+30 —
ESCALA DE POTENCIA, dBm
+20 —
GANANCIA
+10 —
DEL
SISTEMA
0 —
(105 dB)
–20 —
C
–40 —
–50 —
–60 —
MARGEN
PLANO +
INTERFERENCIA
IFM
41 dB
+
MARGEN DE
DESVANECIM
IENTO
DISPERSIVO
DFM
61 dB
=
MARGEN DE
DESVANECIMI
ENTO
COMPUESTO
CFM
40.8 dB
–70 —
CORTE 10-3
–80 —
RELACION
C/N
23 dB
–100 —
N
–110 —
I
#32
1 dB DE
DEGRADACION
DEBIDO A
INTERFERENCIA
RUIDO TERMICO = –100 dBm
NIVEL DE INTERFERENCIA = –106
dBm
(CO-CANAL)
Performance Estática
(Mediciones a un BER 10-6)
(–35 dBm)
RSL SIN DESVANECIMIENTO
MARGEN
TERMICO
(O PLANO)
TFM
42 dB
–90 —
09/99,
Performance Dinámica
(Corte a un BER 10-3)
–10 —
–30 —
PERDIDA
NETA DEL
TRAYECTO
(65 dB)
(–77 dBm)
C
UMBRAL ESTATICO A
BER 10-6 (-75 dBm)
T
T
RELACION C/N
65 dB (SIN
DESVANECIMIENTO)
RELACION
C/N
25 dB
RELACION
T/I
31 dB
RELACION
C/I
71 dB
N
6 dB (1 dB INCREMENTO TOTAL DE RUIDO)
I

33. Nivel de Ruido Térmico (kTb)
N
=
=
Ruido Térmico, dBm
-114 + 10 log BW + NF
Donde:
BW = Ancho de banda de ruido del receptor a 3 dB,
MHz
= Transmisión de simbolos de RF o tasa de
Baudios, Mbaud
= Velocidad de datos/Eficiencia del modulador
(n bps/hz para 2n QAM)
Ejemplo: BW = 47 Mbps/6 bps/hz = 7.8Mhz/Mbaud
NF = 5 dB
N = -114 + 10 log 7.8 + 5 = -100 dBm
09/99,
#33

34. Umbrales digitales
Existen dos umbrales digitales: Uno para la fabrica y
pruebas de campo en servicio y otro para calculos de
corte, mediciones de performance, etc.
 El umbral de BER 10-6 (ó BER<10-6) Umbral Estático
es para la fabrica y para la verificación de los niveles
de Interferencia y ruido in-service, medidos con
atenuadores manuales.
 El umbral de BER 10-3 Umbral Dinámico es para las
mediciones “hands-off” y cálculos de corte en
un ambiente normal con instrumntación de BER (y/o
recorders).
09/99,
#34

35. Curvas T/I Típicas
Para un receptor a 45 Mb/s, 64 QAM
Degradación de umbral
-30
-40
-50
-74
-65
-64
-55
-54
-45
-44
-35
-40
-34
-25
-30
-24
-15
-20
Filtro RF
-75
-50
Rechazo IF
10 MHz
-20
-84
-60
Filtro IF
-10
-85
-70
Umbral estático BER 10-6
Filtro Nyquist
T/I, dB
0
-94
-80
Interferencia 64 QAM
10
-95
-90
20
-104
-100
30
10dB
-110
Interferencia FM-FDM
3dB
-14
-5
Nivel de Interferencia, dBm
1dB
40
-60
-70
140 Mhz Ventana imagen
0
4
8
12
16
20
24
Espacio entre frecuencias, Mhz
09/99,
#35
28

36. BER vs. CNR y CIR
225QPR
8PSK 16QAM 32QAM 128QAM 256QAM
512QAM
9QPR 25QPR 49QPR 64QAM 32PSK
4PSK
4QAM
QPSK
—
—
—
—
—
—
—
—
–10-2 —
–10-3 —
(CORTE)
–10-4 —
–10-5 —
–10-6 —
(STATICO) –10-7 —
–10-8 —
–10-9 —
–10-10 —
- BPSK
–10-11 —
-12
–10
—
Excluye la
ganancia de
los códigos
BER
FEC.
#36
 Interferencia Co-Canal
Antena
 Ecos debido a trayectos
10
15
20
25
30
35
Relación C/N o C/I, dB
09/99,
 Ruidos Térmicos
 Eco del Sistema de
—
—
—
—
—
—
—
—
5
Relaciones teóricas de BER
vs. C/N o C/I validas para
evaluar:
40
Estas curvas de “caidas de agua”
Estas curvas de “caidas de agua”
múltiples
teóricas de BER vs. C/N (irrelevantes
teóricas de BER vs. C/N (irrelevantes
en cuanto aatasa de bits) están
en cuanto tasa de bits) están
impresos en los libros de digitales.
impresos en los libros de digitales.

37. Constelaciones Típicas
DVM10-16T
DVM6-16T
Q
m=6
Q
MicroStar M
Quadralink
m=2
Q
MegaStar 155
Constellation
Q
m=7
m=2
Q
X
QPSK (13.5 dB)
Q
m=4
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
16 QAM (20.5 dB)
X
X
X
X
X
X
X
X
128 QAM (29.5 dB)
m=3
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
MicroStar H
GlobeStar
X
X
X
225 QPRS (29.6 dB)
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
25 QPRS (20.8 dB)*
DVM10-12T
DVM6-12T
Q
9 QPRS (16.5 dB)*
m=4
X
X
X X X
X
X
X
X
X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X X
X X X
X X X
X
X
X
X
X X X
X
X
X
X
X X X
X
X
49 QPRS (23.5 dB)
Constellation
DVM6-45 Excell
Q
m=6
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
64 QAM (26.5 dB)
( ) Denota la CNR teórica para un BER a 1x10-6, y excluye los 2-4 dB de ganancia del codigo corrector de error.
m = Eficiencia teórica de modulación, bps/hz de la banda de RF
Baja Eficiencia: Espectro amplio, Alto TFM/IFM, Bajo DFM
Alta Eficiencia: Espectro estrecho, Bajo TFM,IFM, Alto DFM
09/99,
#37
*Obsoleto – Ya no se usa.

38. Interferencia por Dispersión (1)
Interferencia “Rayos de la rueda”
TAMBIEN SE LE LLAMA INTERFERENCIA URBANA Y AFECTA SOLO A LOS
RECEPTORES DE MICROONDAS REMOTOS.
rf
Trayecto Inte
Trayecto Deseado
erente
Trayecto Nue
vo
Muchos enlaces de
microondas “iluminan”
grandes áreas
metropolitanas tal
como los rayos de
una rueda.
Otros Trayectos
Mecanismo de Interferencia
(Común en la banda de 2 Ghz)
Area Metropolitana
Las señales de microondas
entrantes se dispersan desde
los edificios, tanques, arboles,
etc. Estas señales no se
consideran en el estudio de
interferencia y puede degradar
severamente el umbral (por lo
tanto el margen de
desvanecimiento) de un
radioenlace digital.
09/99,
#38
Dis
p
Inte ersión
rf e r
enc de
i as
Seña
Dese l
ada
Estación Victima
Las antenas de alta
performance son
inefectivas cuando se
presenta este tipo de
interferencia.
Estación
Interferente
El detector de
frecuencia revela solo
este trayecto de
interferencia por lo que
se asigna una antena
de alta performance
para cumplir con los
objetivos.

39. Interferencia por Dispersión (2)
“Volumen Común” o Intersección de Interferencia
Posibles reacciones a casosde
interferencia de reflexión potencial
reportados
Modelo de predicción
Analizar con su modelo
3.
Inspeccionar
4.
Probar algunos casos
5.
Probar todos los casos
Incremento
Ninguna
2.
1. Identifica la intersección
1.
Gasto
Riesgo
2. Asume una reflexión
3. Cálcula el comportamiento de la dispersión
4. La compara con los objetivos normales
09/99,
#39
1
2
3
Reacción
4
5

40. Banda de Frecuencia reglamentada por
la UIT-R
Band
(GHz)
Frequency
Range (GHz)
ITU
Recommendation (F.)
Channel Spacing
(MHz)
1.4
1.35-1.53
Doc. 9/12
0.25, 0.5; 1; 2; 3.5
1.427-2.69
1.7-2.1; 1.9-2.3
1.7-2.3
1.9-2.3
2.3-2.5
2.29-2.67
2.5-2.7
701-1
382-6
283-5
1098-1
746-2, Annex 2
Doc. 9/13
283-5
0.5 (pattern)
29
14
2.5,3.5,10,14
1; 2; 4; 14; 28
2.5,3.5,10,14
14
4
3.8-4.2
3.6-4.2
3.6-4.2
382-6
635-3
635, Annex 1
29
10 (pattern)
90; 80; 60; 40
5
4.54-4.9
4.4-5.0
4.4-5.0
4.4-5.0
1099-1, Annex 2
746-2, Annex 2
1099
1099, Annex 1
40; 20
28
10
40; 60; 80
L6
5.925-6.425
5.85-6.425
383-5
383, Annex 1
29.65
90; 80; 60
U6
6.425-7.11
6.425-7.11
384-6
384, Annex 1
40;20
80
7
7.425-7.725
7.425-7.725
7.435-7.75
7.11-7.75
7.425-7.9
385-6
385, Annex 1
385, Annex 2
385, Annex 3
385, Annex 4
7
28
5
28
14, 28
8
7.725-8.275
7.725-8.275
8.2-8.5
8.275-8.5
386, Annex 1
386, Annex 2
386-4
386, Annex 3
29.65
40.74
11.662
14; 7
2
Radio-frequency channel arrangements for radio-relay
systems in frequency bands below about 17 GHz
Band
(GHz)
Frequency
Range (GHz)
Recommendations
Channel Spacing (MHz)
14
14.25-14.5
14.25-14.5
746, Annex 5
746, Annex 6
28; 7; 3.5
20
15
14.4-15.35
14.5-15.35
14.5-15.35
636-3
636, Annex 1
636, Annex 2
28; 14; 7; 2.5
2.5 (pattern)
2.5
Radio-frequency channel arrangements for radio-relay
systems in frequency bands above about 17 GHz
Band
(GHz)
Frequency
Range (GHz)
Recommendations
Channel spacing (MHz)
18
17.7-19.7
17.7-21.2
17.7-19.7
17.7-19.7
17.7- 19.7
595-4
595, Annex 1
595, Annex 2
595, Annex 3
595, Annex 4
220; 110; 55; 27.5
160
220; 80; 40; 20; 10; 6
3.5
13.75; 27.5
23
21.2-23.6
21.2-23.6
21.2-23.6
21.2-23.6
22.0-23.6
637-2
637, Annex 1, 5
637, Annex 2
637, Annex 3
637, Annex 1
3.5; 2.5 (patterns)
112 to 3.5
28; 3.5
28; 14; 7; 3.5
112 to 3.5
27
24.25-25.25
25.25-27.5
27.5-29.5
748-2
748-2
748-2
Annexes 1, 2, 3
3.5, 2.5 (patterns)
3.5, 2.5 (patterns)
3.5, 2.5 (patterns)
112 to 3.5, 56, 28
80
31
31.0-31.3
746, Annex 7
25; 50
38
36.0-40.5
36.0-37.0
37.0-39.5
38.6-40.0
39.5-40.5
749-1
749, Annex 3
749, Annex 1
749, Annex 2
749, Annex 3
3.5, 2.5 (patterns)
112 to 3.5
140, 56, 28; 14; 7; 3.5
50
112 to 3.5
55
54.25-58.2
54.25-57.2
57.20-58.2
1100
1100, Annex 1
1100, Annex 2
3.5, 2.5 (patterns)
140, 56, 28, 14
100
10
10.3-10.68
10.5-10.68
10.55-10.68
746-2, Annex 3
747, Annex 1
747, Annex 2
20;5; 2
7; 3.5 (pattern)
5; 2.5; 1.25 (pattern)
11
10.7-11.7
10.7-11.7
10.7-11.7
387-7, Annexes 1 & 2
387, Annex 3
387, Annex 4
40
67
60
10.7-11.7
387, Annex 5
12
746, Annex 4, § 3
746, Annex 4, § 2
19.18
20 (pattern)
13
09/99,
11.7-12.5
12.2-12.7
12.75-13.25
12.75-13.25
12.7-13.25
497-5
497, Annex 1
746-2, Annex 5, § 1
28; 7; 3.5
35
25; 12.5
#40

41. Selección de la Banda de Frecuencias
Banda
Pro
Pro
Contra
La mejor propagación no hay caida de
La mejor propagación no hay caida de
potencia (desacoplo, ducto). Diversidad
potencia (desacoplo, ducto). Diversidad
de espacio efectivo.
de espacio efectivo.
Los enlaces de banda ancha son vulnerables al
desvanecimiento dispersivo. Reduce los margenes
de desvanecimiento dbeido a las bajas ganancias
de las antenas. Altos niveles de interferencia y son
vulnerables a los trayectos largos.
6-8 GHz
Pocos cortes en áreas sin ductos, la más
Pocos cortes en áreas sin ductos, la más
alta capacidad, performance de saltos
alta capacidad, performance de saltos
largos, diversidad de espacio muy
largos, diversidad de espacio muy
efectivo. Buena discriminación aala
efectivo. Buena discriminación la
Interferencia yy ala reflexiones largas.
Interferencia a la reflexiones largas.
Los trayecto largos son vulnerables a caida de
potencia debido a los ductos y desacoples en un
clima adverso. Las bandas están llenas en algunas
áreas.
10 GHz
Buena performance de trayectos largos,
Buena performance de trayectos largos,
diversidad de espacio efectiva, cortes por
diversidad de espacio efectiva, cortes por
lluvia en áreas de tormenta.
lluvia en áreas de tormenta.
Ancho de banda limitado (4-16 E1) para los
canales de RF
11 GHz
Amplio espectro disponible (1000 MHz)
Amplio espectro disponible (1000 MHz)
Muy alta capacidad de canales.
Muy alta capacidad de canales.
El corte por lluvia es el factor mas importante en
algunas áreas.
Disponible para canales amplios yy
Disponible para canales amplios
estrechos. Bandas no muy usadas (2000
estrechos. Bandas no muy usadas (2000
MHz @ 18 GHz)
MHz @ 18 GHz)
Los cortes dependen de la lluvia y las tormentas asi
que los saltos son limitados.
2 GHz
13-18 GHz
23-38 GHz
09/99,
#41
Existen algunas restricciones de ancho de
Existen algunas restricciones de ancho de
banda. Aún no muy usadas (2400 MHz
banda. Aún no muy usadas (2400 MHz
banda ancha aa23 Ghz , ,por ejemplo)
banda ancha 23 Ghz por ejemplo)
Muy sensible a la lluvia, necesita de 12 a 16 dB más
de margen de desvanecimiento (o saltos más cortos
en un 50%) a 23 Ghz que a 18 Ghz para tener el
mismo corte en áreas lluviosas.

42. Caso de Interferencia en el sistema
Plan de dos frecuencias en los repetidores (requiere antenas HP cubiertas)
F1
F1
F2
F2
Recibe la recepción de atraz (antenas cubiertas)
F1
F1
F1
El uso de la misma frecuencia
con polarizaciones opuestas
para doblar la capacidad de la
ruta requiere de canceladores
de X-pol en los trayectos con
desvanecimientos.
Irradiación hacia atraz (antenas cubiertas)
F2
F2
F2
Plan de cuatro frecuencias (standard, antenas no cubiertas)
F1
F2
F3
F4
Sobrealcance en planes de dos y cuatro frecuencias (H-H-V-V para X-pol)
Interferencia
F2
H
F1
H
09/99,
#42
F2
H
F2
V