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antena radioenlace....pdf

Es un interesante material que ayuda a conocer más las aplicaciones de radio enlace.

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Radio enlaces.
ESTUDIANTES : Jara de la Cruz Rubén Primitivo.
PROFESOR : Winston Arévalo Shapiama.
ESPECIALIDAD : Electricidad Industrial.
NIVEL : II Semestre.
20-10-2023
“Año de la Unidad, La Paz y el Desarrollo”
1. Que es un diseño de un sistema de radioenlace para comunicación en
ámbito
Un diseño de un sistema de radioenlace para comunicación en ámbito Se encuentra constituido
por estaciones terminales y estaciones repetidoras intermedias, con sus equipos transceptores
(transmisores – receptores), antena y elemento de supervisión y control. Además de los
elementos mencionados anteriormente también suele existir estaciones nodales, donde se
demodula la señal y gestiona los canales que se transmiten. Al tramo estación – terminal nodal
se le denomina sección de conmutación y permite el control, protección y supervisión de la
información emitida (Rodríguez, 2019). Planteamiento del problema En el presente proyecto se
realizará el diseño de un radioenlace para transferencia de datos, desde la ciudad de Guayaquil
hasta la ciudad de Milagro. Al tratarse de laboratorios se debe manejar con mucho la
información, así que el sistema debe disponer de seguridad, fiabilidad y capacidad (DÁVILA
FLORES & MATOSSUCLUPE, 2019).
Equipos de transmisión Con lo que respecta a equipos de transmisión tenemos varias opciones
en el mercado, al igual que varios fabricantes que ofrecen hojas de especificaciones, en donde
se pueden obtener los parámetros necesarios para la simulación del radioenlace. Entre ellos se
han valorado la posibilidad de crear el radioenlace con equipos de marca Ubiquiti Networks,
tales como: airFiber 60 LR, airFiber 60 XR, airFiber 5XHD, PowerBeam 5AC. Todos estos equipos
tienen disponibles sus parámetros y descartamos Siemens y Motorola por no disponer de hoja
de especificaciones. Para este proyecto en específico elegimos el mejor equipo en términos de
capacidad, disponibilidad, y también que sea antenas Con respecto a las antenas, la empresa
Ubiquiti Networks, tiene en su portal oficial información de los parámetros de cada antena
escrita anteriormente. Se realizaron las simulaciones con varias antenas con un ancho de canal
de 100MHz, y cada una ofrecía diferentes resultados, pero con el fin de obtener ganancia se
decidió optar por el modelo airFiber 5XHD, a continuación, en la tabla 5 se presentan las
características principales de cada una de las antenas (Ubiquiti, 2020).
2. Diseño de radioenlaces
En el diseño de radio enlaces consiste en que el proveedor de telecomunicaciones extiende una
red de antenas de largo alcance. Esta red principal se complementa con una secundaria,
compuesta por enlaces intermedios e incluso tramos de fibra óptica, para llegar finalmente a los
receptores de los abonados, situados en sus domicilios, que recogen la señal y la transmiten al
router del interior del hogar. Éste crea una red WIFI donde ya podemos conectar nuestros
dispositivos (ordenadores, teléfonos, tabletas…).
https://www.prored.es/que-es-un-radioenlace/
3. Radioenlaces.
https://openaccess.uoc.edu/bitstream/10609/81906/6/ggonzalezmeneTFG0618memoria.pdf
4. Estudio y diseño de un radio enlace para transmisión de datos e
Internet
El primer paso será estudiar el perfil de los radioenlaces, para ver si hay visibilidad directa o en
cambio será necesario el uso de diferentes vanos. Antes de realizar dicha comprobación, viendo
un mapa cualquiera podemos asegurar que existirá visión directa en ambos, ya que la distancia
entre transceptores es muy corta. El primer radioenlace tiene una longitud de 700 metros,
mientras que el segundo mide 460 metros. Hay que tener en cuenta que las antenas se situarán
sobre un mástil de 3 ó 4 metros en las azoteas de los edificios y en las atracciones se ensamblarán
a una altura de 10 metros para evitar sabotajes. Ambos perfiles, los cuáles se muestran en las
figuras 3-5 y 3-6, se han obtenido de Google Earth. Cabe mencionar que, aunque estos perfiles
son muy precisos, sólo deben servir para considerar la posibilidad de que el enlace pueda ser
viable o no. Es necesario realizar la comprobación en campo en ambos emplazamientos para
asegurar la visión directa entre ellos. Debido a que no se tenía la capa de edificios en ICS
Telecom, se han tenido que buscar alternativas como ésta que facilitara un perfil más
aproximado del terreno.
Además de la zona de visibilidad directa, hay que tener en cuenta una zona de despeje adicional,
la zona de Fresnel. Se trata de unos elipsoides concéntricos que rodean al rayo directo de un
enlace radioeléctrico y que quedan definidos a partir de las posiciones de las antenas
transmisora y receptora. Tienen la propiedad de que una onda que, partiendo de la antena
transmisora, se reflejara sobre la superficie del elipsoide y después incidiera sobre la antena
receptora, habría recorrido una distancia superior a la recorrida por el rayo directo en múltiplos
de media longitud de onda. Es decir, la onda reflejada se recibiría con un retardo respecto al
rayo directo equivalente a un desfase múltiplo de 180º. Por tanto, la primera zona de Fresnel se
caracteriza por el volumen interior al elipsoide con diferencia de distancias igual a una
semilongitud de onda o diferencia de fases de 180º. Luego posibles reflexiones cerca del borde
de la primera zona de Fresnel pueden causar atenuación, ya que la onda reflejada llegaría a la
antena receptora en oposición de fase. [19] Por tanto, tras conocer la altura de los
emplazamientos y sabiendo que las antenas en los edificios van sobre un mástil, se puede
determinar ya la altura a la que se encontrarán dichas antenas sobre el nivel del suelo
asegurando que la primera zona de Fresnel quede libre de obstáculos. La antena situada en
República Argentina estará a 43 metros de altura, mientras la situada en Virgen de Luján se
encontrará a 50 metros. Las antenas situadas en las atracciones tendrán una altura de 10 metros
sobre el suelo.
5. Diseño e implementación de 3 radioenlaces
https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/21697/1/UPS-CT009526.pdf
6. Diseño y simulación de 2 radioenlaces para la conexión.
Se da inicio a realizar el diseño del radio enlace terrestre con el fin de definir los parámetros que
nos ayudará a la mejor solución que se presentará como propuesta al cliente privado de leticia.
Se utilizará el software Pathloss versión 5, donde se ingresará los datos y configuraciones que
de a lugar para realizar el diseño.
De acuerdo al estudio realizado se escogió el fabricante mimosa para la solución por sus
especificaciones en el troughput, precio y conocimiento sobre el equipo.
Antenas Las antenas seleccionadas de acuerdo la fabricante mimosa son las siguientes:
Referencia N5-45x4 Sector Antena Las especificaciones técnicas para la referencia de la antena.
https://repositorio.unitec.edu.co/bitstream/handle.
7. Diseño e implementación de un anillo de radioenlaces
Para el diseño de anillo de radioenlace de microondas involucra cuatro pasos básicos:
• Elección del sitio de instalación. • El relieve del perfil del terreno y cálculo de la altura del
mástil para la antena. • Cálculo completo del radioenlace, estudio de la trayectoria del mismo
y los efectos a los que se encuentra expuesto. • Prueba posterior a la instalación del
radioenlace, y su posterior puesta en servicio con tráfico real.
Ejemplo de instalación.

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  • 1. Radio enlaces. ESTUDIANTES : Jara de la Cruz Rubén Primitivo. PROFESOR : Winston Arévalo Shapiama. ESPECIALIDAD : Electricidad Industrial. NIVEL : II Semestre. 20-10-2023 “Año de la Unidad, La Paz y el Desarrollo”
  • 2. 1. Que es un diseño de un sistema de radioenlace para comunicación en ámbito Un diseño de un sistema de radioenlace para comunicación en ámbito Se encuentra constituido por estaciones terminales y estaciones repetidoras intermedias, con sus equipos transceptores (transmisores – receptores), antena y elemento de supervisión y control. Además de los elementos mencionados anteriormente también suele existir estaciones nodales, donde se demodula la señal y gestiona los canales que se transmiten. Al tramo estación – terminal nodal se le denomina sección de conmutación y permite el control, protección y supervisión de la información emitida (Rodríguez, 2019). Planteamiento del problema En el presente proyecto se realizará el diseño de un radioenlace para transferencia de datos, desde la ciudad de Guayaquil hasta la ciudad de Milagro. Al tratarse de laboratorios se debe manejar con mucho la información, así que el sistema debe disponer de seguridad, fiabilidad y capacidad (DÁVILA FLORES & MATOSSUCLUPE, 2019). Equipos de transmisión Con lo que respecta a equipos de transmisión tenemos varias opciones en el mercado, al igual que varios fabricantes que ofrecen hojas de especificaciones, en donde se pueden obtener los parámetros necesarios para la simulación del radioenlace. Entre ellos se han valorado la posibilidad de crear el radioenlace con equipos de marca Ubiquiti Networks, tales como: airFiber 60 LR, airFiber 60 XR, airFiber 5XHD, PowerBeam 5AC. Todos estos equipos tienen disponibles sus parámetros y descartamos Siemens y Motorola por no disponer de hoja de especificaciones. Para este proyecto en específico elegimos el mejor equipo en términos de capacidad, disponibilidad, y también que sea antenas Con respecto a las antenas, la empresa Ubiquiti Networks, tiene en su portal oficial información de los parámetros de cada antena escrita anteriormente. Se realizaron las simulaciones con varias antenas con un ancho de canal de 100MHz, y cada una ofrecía diferentes resultados, pero con el fin de obtener ganancia se decidió optar por el modelo airFiber 5XHD, a continuación, en la tabla 5 se presentan las características principales de cada una de las antenas (Ubiquiti, 2020). 2. Diseño de radioenlaces En el diseño de radio enlaces consiste en que el proveedor de telecomunicaciones extiende una red de antenas de largo alcance. Esta red principal se complementa con una secundaria, compuesta por enlaces intermedios e incluso tramos de fibra óptica, para llegar finalmente a los receptores de los abonados, situados en sus domicilios, que recogen la señal y la transmiten al router del interior del hogar. Éste crea una red WIFI donde ya podemos conectar nuestros dispositivos (ordenadores, teléfonos, tabletas…). https://www.prored.es/que-es-un-radioenlace/
  • 3. 3. Radioenlaces. https://openaccess.uoc.edu/bitstream/10609/81906/6/ggonzalezmeneTFG0618memoria.pdf 4. Estudio y diseño de un radio enlace para transmisión de datos e Internet El primer paso será estudiar el perfil de los radioenlaces, para ver si hay visibilidad directa o en cambio será necesario el uso de diferentes vanos. Antes de realizar dicha comprobación, viendo un mapa cualquiera podemos asegurar que existirá visión directa en ambos, ya que la distancia entre transceptores es muy corta. El primer radioenlace tiene una longitud de 700 metros, mientras que el segundo mide 460 metros. Hay que tener en cuenta que las antenas se situarán sobre un mástil de 3 ó 4 metros en las azoteas de los edificios y en las atracciones se ensamblarán a una altura de 10 metros para evitar sabotajes. Ambos perfiles, los cuáles se muestran en las figuras 3-5 y 3-6, se han obtenido de Google Earth. Cabe mencionar que, aunque estos perfiles son muy precisos, sólo deben servir para considerar la posibilidad de que el enlace pueda ser viable o no. Es necesario realizar la comprobación en campo en ambos emplazamientos para asegurar la visión directa entre ellos. Debido a que no se tenía la capa de edificios en ICS Telecom, se han tenido que buscar alternativas como ésta que facilitara un perfil más aproximado del terreno.
  • 4. Además de la zona de visibilidad directa, hay que tener en cuenta una zona de despeje adicional, la zona de Fresnel. Se trata de unos elipsoides concéntricos que rodean al rayo directo de un enlace radioeléctrico y que quedan definidos a partir de las posiciones de las antenas transmisora y receptora. Tienen la propiedad de que una onda que, partiendo de la antena transmisora, se reflejara sobre la superficie del elipsoide y después incidiera sobre la antena receptora, habría recorrido una distancia superior a la recorrida por el rayo directo en múltiplos de media longitud de onda. Es decir, la onda reflejada se recibiría con un retardo respecto al rayo directo equivalente a un desfase múltiplo de 180º. Por tanto, la primera zona de Fresnel se caracteriza por el volumen interior al elipsoide con diferencia de distancias igual a una semilongitud de onda o diferencia de fases de 180º. Luego posibles reflexiones cerca del borde de la primera zona de Fresnel pueden causar atenuación, ya que la onda reflejada llegaría a la antena receptora en oposición de fase. [19] Por tanto, tras conocer la altura de los emplazamientos y sabiendo que las antenas en los edificios van sobre un mástil, se puede determinar ya la altura a la que se encontrarán dichas antenas sobre el nivel del suelo asegurando que la primera zona de Fresnel quede libre de obstáculos. La antena situada en República Argentina estará a 43 metros de altura, mientras la situada en Virgen de Luján se encontrará a 50 metros. Las antenas situadas en las atracciones tendrán una altura de 10 metros sobre el suelo. 5. Diseño e implementación de 3 radioenlaces
  • 6. 6. Diseño y simulación de 2 radioenlaces para la conexión. Se da inicio a realizar el diseño del radio enlace terrestre con el fin de definir los parámetros que nos ayudará a la mejor solución que se presentará como propuesta al cliente privado de leticia. Se utilizará el software Pathloss versión 5, donde se ingresará los datos y configuraciones que de a lugar para realizar el diseño. De acuerdo al estudio realizado se escogió el fabricante mimosa para la solución por sus especificaciones en el troughput, precio y conocimiento sobre el equipo. Antenas Las antenas seleccionadas de acuerdo la fabricante mimosa son las siguientes: Referencia N5-45x4 Sector Antena Las especificaciones técnicas para la referencia de la antena. https://repositorio.unitec.edu.co/bitstream/handle. 7. Diseño e implementación de un anillo de radioenlaces Para el diseño de anillo de radioenlace de microondas involucra cuatro pasos básicos: • Elección del sitio de instalación. • El relieve del perfil del terreno y cálculo de la altura del mástil para la antena. • Cálculo completo del radioenlace, estudio de la trayectoria del mismo y los efectos a los que se encuentra expuesto. • Prueba posterior a la instalación del radioenlace, y su posterior puesta en servicio con tráfico real. Ejemplo de instalación.
  • 7. 8. Diseño de radioenlaces de microondas El diseño de radio enlaces de microondas es un proceso metódico, sistemático y algunas veces prolongado que incluye las siguientes actividades principales: Los modelos de predicción se usan con el propósito de predecir de manera empírica los efectos del desvanecimiento, por empírico se dice que los modelos se han obtenido en base a la experiencia, estos no se basan en consideraciones teóricas. Los modelos empíricos son el resultado de la aplicación de técnicas de regresión matemática sobre datos de medición y por lo tanto el resultado es una relación que describe la dependencia de una variable bajo ciertas condiciones. A continuación, revisaremos los siguientes aspectos relacionados con o Cálculo de atenuación y pérdidas. o Desvanecimiento y margen de desvanecimiento. o Análisis de interferencia. o Cálculos de calidad y disponibilidad. o Consideraciones de diseño. Cálculos de atenuación/pérdida Los cálculos de atenuación/pérdida se compone de tres principales contribuciones: pérdidas por propagación, branching y “misceláneos”. • Las contribuciones por pérdidas de propagación vienen de las pérdidas producidas por la atmósfera de la tierra y el terreno, por ejemplo, el espacio libre, los gases, precipitaciones (principalmente lluvias), reflexión de la tierra y obstáculos. • Las contribuciones por pérdidas en el branching vienen del hardware requerido para enviar las señales de transmisión/recepción hacia/desde la antena, por ejemplo, las guías de onda, splitters, conectores y atenuadores. • Las contribuciones por pérdidas misceláneas o diversas tienen un carácter impredecible y esporádico, por ejemplo, tormentas de polvo y arena, así como también nubes, humo o movimientos de objetos cruzando el enlace. Normalmente, esta contribución no es considerada en el cálculo, pero si puede ser considerada en el proceso de planeamiento como una pérdida adicional y luego incluida en el margen de desvanecimiento. Pérdidas en el espacio libre Las ondas electromagnéticas son atenuadas mientras se propagan en el espacio libre. El modelo de pérdida por trayectoria en el espacio libre es usado para predecir la intensidad del nivel de
  • 8. recepción cuando el transmisor y receptor tienen una trayectoria de línea de vista clara, sin obstrucciones entre ellos 9. Teoría general de radioenlaces de 28 diseños de una red de trasmisión. teoria general sobre radioenlaces se denomina, en general, radioenlace a cualquier interconexión entre terminales de telecomunicación efectuada por ondas radioeléctricas. Cuando los terminales son fijos, se habla de radioenlaces del Servicio Fijo. Podemos definir los radioenlaces terrenales del servicio fijo como sistemas deradiocomunicaciones entre puntos fijos situados sobre la superficie terrestre, que proporcionan una capacidad de transmisión de información con unas características de disponibilidad y calidad determinadas. Generalmente, los sistemas de radioenlaces se explotan entre unos 2 GHz y 50 GHz, dependiendo de su capacidad. Los radioenlaces establecen circuitos de telecomunicación de tipo dúplex, a 4 hilos equivalentes, por lo que deben transmitirse dos portadoras moduladas, una para cada sentido. Se denomina radiocanal a la pareja de portadoras de ida y de retorno. Según el tipo de modulación, pueden clasificarse los radioenlaces en analógicos y digitales. Los radioenlaces del servicio fijo hacen uso de la propagación troposférica en condiciones de visibilidad directa. En consecuencia, para salvar las limitaciones de alcance impuestas por la redondez de la Tierra y los obstáculos geográficos del terreno, se requiere la utilización de estaciones repetidoras, de manera que un radioenlace está constituido por dos estaciones terminales y un conjunto de estaciones repetidoras intermedias, o simplemente, repetidores. Se denomina vano a la sección de enlace radioeléctrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores. Como el trayecto del rayo debe estar despejado al menos en el 60% de la primera zona de Fresnel para el obstáculo peor y en condiciones normales de refractividad atmosférica, la longitud de los vanos tiene un límite superior, que es del orden de los 80 km para frecuencias inferiores a unos 10 GHz. Por encima de esta frecuencia, la atenuación por lluvia suele ser el factor que limita la longitud de los vanos. En general, en los radioenlaces se emplean antenas muy directivas, con buena relación delante- atrás, lo que permite establecer cada radiocanal empleando únicamente dos frecuencias, una para cada sentido de transmisión, las cuales se reutilizan en vanos sucesivos. Debido a esta fuerte reutilización de las frecuencias pueden producirse interferencia cocanal. Para reducir al mínimo. 10. Que es una antena de radio enlace. La antenas de radio enlace son estructuras de metal que permiten dar solución ideal para garantizar una transmisión de forma continua entre el estudio y el centro emisor. Los radio enlaces de microondas se realizan sólo si existe una vista del receptor (LOS, Line Of Sight), proveen conectividad de una manera sencilla y práctica entre dos o más sitios. La línea de visión (LOS) implica que la antena en un extremo del radio enlace debe poder «ver» la antena del otro extremo. El diseño de un radio enlace de microondas LOS involucra cuatro pasos básicos:
  • 9. Elección del sitio de instalación Relevamiento del perfil del terreno y cálculo de la altura del mástil para la antena Cálculo completo del radio enlace, estudio de la trayectoria del mismo y los efectos a los que se encuentra expuesto. Prueba posterior a la instalación del radio enlace, y su posterior puesta en servicio con tráfico real. Estructura de un radio enlace: Un radio enlace esta constituido por estaciones terminales y repetidoras intermedias, con equipos transceptores, antenas y elementos de supervisión y reserva. Además de las estaciones repetidoras, existen las estaciones nodales donde se demodula la señal y de la baja a banda base y en ocasiones se extraen o se insertan canales. Al tramo terminal estación nodal se lo denomina sección de conmutación y es una entidad de control, protección y supervisión. En cuanto a los repetidores se los puede clasificar en activos o pasivos. ACTIVOS: En ellos se recibe la señal en la frecuencia de portadora y se la baja a una frecuencia intermedia (FI) para amplificarla y retransmitirla en la frecuencia de salida. No hay demodulación y son transceptores. PASIVOS: Se comportan como espejos que reflejan la señal y se los puede dividir en pasivos convencionales, que son una pantalla reflectora y los pasivos back-back, que están constituidos por dos antenas espalda a espalda. Se los utiliza en ciertos casos para salvar obstáculos aislados y de corta distancia. https://www.importsystem.com.co/index.php/servicios/antenas-de-radioenlaces