henry nov30 iii

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICADE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

UNEFAINGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES

DISEÑO DE UNA PROPUESTA PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LOS SERVICIOS QUE PRESTA TELEFÓNICA-MOVISTAR EN NAIGUATÁ

EDO. VARGAS, POR PARTE DE CONSTRUCCIONES Y REMODELACIONES SIANMAR.

Informe de pasantías presentado para optar al título de Ingeniero de Telecomunicaciones

TUTOR INDUSTRIAL: PASANTE:

Ing. Rondón Robert Marín González Henrry

C.I. 17.965.381 C.I. 4.359.512

Caracas, Marzo de 2013






TUTOR INDUSTRIAL: PASANTE:

Ing. Rondón Robert Marín González Henrry

C.I. 17.965.381 C.I. 4.359.512

Caracas, Marzo de 2013

REPÚBLICA BOLVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA



CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR INDUSTRIAL

Yo, Robert Elías Rondón Salazar, titular de la cédula de identidad Nº 17.965.381,

como Tutor Industrial del presente Informe de Pasantías donde se desarrolló una

propuesta titulada, Diseño de un Sistema de Información de los Servicios que

transitan por enlaces PDH de Telefónica Movistar en el Edo. Vargas, para

Construcciones y Remodelaciones Sianmar por el Bachiller Henrry Marín

González, cédula de Identidad Nº 4.349.512 y de la Carrera Ingeniería de

Telecomunicaciones, considero que el desarrollo del presente informe se encuentra

aprobado para realizar su evaluación y calificación final de acuerdo a Reglamento

Vigente de Pasantías Largas.

TUTOR INDUSTRIAL

Robert Elías Rondón Salazar

_________________________________

Firma

C.I. 17.965.381

ii

DEDICATORIA

Primeramente quiero dedicar a mi Señor Jesús, quien me dio la fe, la fortaleza,

la salud y la esperanza para lograr este gran sueño.

A mi Madre por darme la vida y que fue pilar fundamental en mi formación y

educación como persona.

A mi Papa, por su cariño, amor y constancia, dios te bendiga y te de mucha

salud.

En especial quiero dedicar a mi esposa Yeni Adriana León Jáuregui, quien me

apoyó y me brindó su ayuda al inicio de mi carrera, siempre me motivó a seguir

adelante y a quien prometí que terminaría mis estudios. Promesa cumplida.

A mis adorados Hijos Henry Simón y Ángel por ser fuente de inspiración y

motivo para superarme en la vida, TE AMO YENI Y A UDS TAMBIEN HIJOS

ADORADOS

Henry Marín González

iii

RECONOCIMIENTO

Agradezco primeramente a Dios por darme la fortaleza y la constancia necesaria para

lograr esta meta, por darme la sabiduría para poder superar cada obstáculo encontrado

a lo largo de mi carrera.

A mi Madre Sara que dentro de todas sus preocupaciones me dio la posibilidad de

brillar y que ahora ella brilla en el cielo.

A mi Esposa Yeni por esperarme cada noche con una sonrisa, dándome ánimo y

alegría en los momentos más difíciles.

A mis hijos Henry Simón y Ángel que son la razón de mi vida y de todo este

esfuerzo.

Gracias! A mis hermanos, Manuel que esta en algún lugar del cielo, a Pepina por sus

sanos consejos, Judith por su apoyo, a Valeska por darme siempre ánimo, a Sarita por

contar siempre con su apoyo, los quiero mucho…

A mis compañeros de trabajo por su apoyo y ayuda en todo momento.

A mi amigo compadre y compañero de estudios José Antonio por los momentos

buenos y malos que hemos pasado durante la carrera, y lo mas importante, su

amistad.

A mi Tutor Académico Prof. Alexander Sánchez por su sabiduría, gracias a su

paciencia y enseñanza.

A mi Tutor Empresarial Ingeniero Robert Rondón por su orientación en la

realización de este proyecto.

A mi casa de estudios por haberme dado la oportunidad de ingresar al sistema de

Educación Superior y cumplir este gran sueño

A todos Gracias…

iv

ÍNDICE DE CONTENIDO

CONTENIDO p.p

CARTA APROBACIÓN DEL TUTOR………………………………..…. ii

DEDICATORIA…….……………………………………………………... iii

RECONOCIMIENTO ………………………………………....................... iv

ÍNDICE DE CONTENIDO……………………………………………….. v

ÍNDICE DE TABLAS…………….….……………………………….….. vii

ÍNDICE DE FIGURAS………………………….…………………….….. viii

RESUMEN……………………………………………………………...…. ix

INTRODUCCIÓN………………………………………………………… 1

CAPÍTULO I

PRESENTACIÓN DE LA EMPRESA

Razón social………………………………………………………………….. 2

Actividad o actividades a las que se dedica………………………………….. 2

Reseña histórica……………………………………………………………… 2

Misión……………………………………………………………………….. 3

Visión………………………………………………………………………… 3

Valores………………………………………………………………………. 3

Objetivos……………………………………………………………………. 4

Organigrama de la Empresa………………………………………………….. 5

Organigrama del Departamento……………………………………………… 6

CAPÍTULO II

SITUACIÓN ACTUAL

Necesidad detectada…………………………………………………………. 7

Objetivo General……………………………………………..………………. 8

Objetivos Específicos……………………………………..….………………. 8

v

Justificación………………………………………………..………………… 8

CAPÍTULO III

DESARROLLO DEL PROYECTO

Bases Teóricas……………………………………………………………….. 10

Metodología………………………………………………………….……… 59

Resultados…………………………………………………………………… 77

Factibilidad Técnica y Operativa…………………………………………… 90

Factibilidad Financiera……………………………………….………………. 91

Factibilidad Legal……………………………………………………………. 92

Vinculación de los resultados con el perfil de egreso……………………….. 93

CONCLUSIONES…………..………………………………………………. 94

RECOMENDACIONES….………………………………………………. 97

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.…………………………………… 98

ANEXOS....………………………………………………………………… 99

A. Cronograma de Actividades………………………………………… 99

B. Glosario de términos…………………………………………………

C. Factores de Rugosidad de Terreno y Análisis Climático……………..

D. Datasheet del Radio Siae ALC Plus2………………………………....

100

107

108

E. Datasheet de las Antenas……………………………………………. 109

F. Banda de frecuencia asignada a Movistar por Conatel……………… 111

G. Tabla coeficientes de recesión para estimar la atenuación especifica. 112

H. Fotografías Estación Caraballeda…………………….……………… 113

I. Fotografías Estación Naiguatá………………………..……………… 118

vi

ÍNDICE DE TABLAS

No. Contenido pp

1. Coeficientes de regresión para estimar el valor de la atenuación específica 342 Perdidas en dB en diferentes tipos de cable 353. Niveles de Multiplexacion PDH 394. Capacidad de transmisión Hasta 16x2 Mbi/s sin o con tráfico Ethernet 705. Potencia de salida nominal tolerancia +/- 1dB 706. Ubicación de las Estaciones 817. Estructura existentes 828. Datos de las antenas 829. Datos de los radios 8310. Interconexiones de E1s 8311. Direcciones IP para la gestión de los radios 8312. Puerto de conexión para la gestión 8413. Sistemas de energía 8414. Sistemas de puesta a tierra 8515. Calculo del enlace 8716. Lista de materiales 8817. Costo en $ de los equipos y materiales a utilizar 91

vii

ÍNDICE DE FIGURAS

No Contenido pp

1 Organigrama General de SIANMAR 52 Diagrama organizacional del departamento de Dirección de Operación y Mant 63 Distribución del espectro Electromagnético 104 Espectro Electromagnético II 125 Espectro de Frecuencias 146: Plan de Cuatro Frecuencias 167: Plan de Dos Frecuencias 168: Distribución de Rayleigh 189: Proceso de transmisión y recepción de IF mediante diversidad de frecuencia 1910: Arreglo de Diversidad Espacial 2011: Elementos de un radio enlace 2312 Diagrama de Radiación de una Antena 2913: Diagrama de Reflexión en dos medios diferentes 3114. Esquema del Primer Radio de Fresnel I 3215: Esquema del Primer Radio de Fresnel II 3216: Atenuación específica para distintas frecuencias 3417. Transmisión Satelital 3718: Transmisión Satelital 3819: Esquema del sistema de la red GSM 4220: Tramas Frame Relay 5321: Interfaz o IDO 6522: RF O ODU 6523: Detalle de pantalla para la gestión del equipo 6824: Dialogo entre Controladores Principal y periféricos 6925: Diagrama azimutal donde se señalan las entidades 8526. Diagrama con características del enlace 8627. Diagrama del perfil topográfico del terreno 87

viii






Autor: Marín González HenrryFecha: Marzo de 2013

RESUMEN

El siguiente informe de pasantía, se basó en la optimización del servicio que presta la empresa Movistar, en Naiguatá, (telefonía celular, datos, y transmisión a clientes corporativos), para lo cual se propuso en la siguiente solución, el diseño de un radio enlace entre las zonas de Naiguatá y Caraballeda, con el fin de ampliar el ancho de banda que se dispone actualmente, de esta manera se lograrán optimizar los servicios, debido a que se podrán implementar más circuitos para la utilización en el segmento móvil, empresas y transmisión. Además, contarían con un sistema robusto y estable, no solo por ser nuevo sino, por la garantía que da el fabricante (10 años) y el adiestramiento técnico a los operadores del mismo. Para cumplir con estas actividades se realizó el estudio de todos los componentes de los distintos enlaces, que operan entre Caraballeda y Naiguatá en un lapso de tres (3) semanas, posteriormente se elaboró un plan de acción para determinar cual enlace sería el más factible, qué fabricante seria el más indicado para la nueva propuesta que nos llevaría a la solución del problema, y luego se comenzó con el cálculo y diseño del enlace.

Descriptores: Radio enlace, Ancho de Banda Optimizar, Factible

ix

INTRODUCCIÒN

En los últimos años ha sido vertiginoso el crecimiento de la telefonía móvil,

debido a la gran demanda de usuarios y servicios que se tienen disponibles en el

mercado. Hoy en día utilizamos el teléfono celular no solo para realizar llamadas

telefónicas sino para acceder a múltiples aplicaciones, por lo cual ha sido necesario

que las tasas de transmisión, anchos de banda sean mayores y los recursos de radio

sean mejor aprovechados de tal forma que los costos no incrementen de forma

exponencial para el proveedor y el cliente y poder satisfacer eficientemente las

necesidades.

El crecimiento del mercado, aunado a la reñida competencia comercial obliga a

las empresas prestadoras de servicio a diferenciarse de sus competidores ofreciendo

un servicio de alta calidad y con precios competitivos. Por todo lo mencionado

anteriormente, se hace ineludible optimizar la operatividad de la red de telefonía de

tomando en cuenta la premisa de ofrecer servicio al máximo número de usuarios

posible y con una calidad de servicio similar o superior a la de las líneas telefónicas

tradicionales. En este sentido, resulta primordial hacer uso de los recursos disponibles

de la forma más óptima posible.

El objetivo principal de este informe de pasantías es proponer la

implementación de un enlace de radio entre Caraballeda y Naiguatá, con el fin de

ampliar el ancho de banda con que se cuenta actualmente en la zona de Naiguatá,

para mejorar los servicios que Movistar presta actualmente como son: voz, datos,

video, los cuales son el menú principal de las telecomunicaciones actualmente.

El mismo se encuentra estructurado en tres capítulos, en el capítulo I se presenta

a la empresa desde el punto de vista organizacional, es decir el nombre de la

institución, la actividad a que se dedica, reseña histórica de la misma, la misión,

visión y valores; los objetivos por lo que esta institución se rige, las políticas de las

empresa, el organigrama general, el organigrama del departamento donde se realizo

las pasantías y los aspectos legales.

El capítulo II se presenta la situación actual del problema, determinando las

necesidades existente (planteamiento del problema) identificando los objetivos

generales y específicos que se deben cumplir para llevar a cabo el informe y su

justificación.

En el capítulo III se describen las bases teóricas del proyecto. En él se señala, la

metodología utilizada. También de describen los conocimientos y la experiencia

obtenida en la empresa durante la pasantía y al final se señala la vinculación de los

resultados con el perfil de egreso del pasante.

Por último se exponen las conclusiones, se proponen algunas recomendaciones,

se nombran las referencias bibliográficas y anexos que sustentan parte de lo expuesto.

2

CAPITULO I

PRESENTACION DE LA EMPRESA

Razón Social

Construcciones y Remodelaciones Sianmar C. A.

Dirección: Av. Rómulo Gallegos, Urbanización Horizonte, Edificio La

Moreneta, La Urbina Edo. Miranda

Actividades a las que se dedica

Esta empresa se dedica a la construcción y mantenimiento, de estaciones de

telecomunicaciones. Así como también el mantenimiento preventivo y correctivo de

la red de telecomunicaciones con que cuenta la empresa Movistar en la Gran Caracas.

Reseña histórica

CONSTRUCCIONES Y REMODELACIONES SIANMAR, C.A., es una

empresa privada, fundada en el año 1993 por un grupo profesional venezolanos, que

nace en respuesta a las necesidades del sector público y privado de una compañía de

servicio, ejecución, supervisión y administración de obras de naturaleza civil,

eléctrica y mecánica. Es una empresa capaz de garantizar con responsabilidad,

eficacia y la mejor calidad en todos los servicios y tareas encomendadas.

3

Misión

“Ser la primera elección en soluciones de telecomunicaciones a precios

competitivos, con estándares de calidad de clase alta, a través de una estructura

organizacional y tecnológica orientada a desarrollar productos y servicios

innovadores, con un equipo humano profesional altamente capacitado, creativo,

permanentemente motivado y comprometido con la creación de valor para la

empresa y la comunidad”.

Visión

“Establecerse como una de las mejores empresas de construcción y

mantenimiento del país; para ello, cuenta con personal ampliamente capacitado y la

más alta tecnología del mercado, teniendo como norte: la integridad, el respeto, el

enfoque al cliente, el trabajo en equipo como prioridad para nuestro crecimiento”.

Valores

Honestidad

Ser sinceros con nosotros mismos y con los demás.

Actuar con transparencia, confianza e igualdad.

Pertenencia e Identificación

Sentirse en familia formando parte de la organización.

Estar orgulloso del lugar de trabajo.

Cuidar los recursos de nuestra empresa.

Responsabilidad y Compromiso

Cumplir nuestras obligaciones.

Asumir las consecuencias de nuestras acciones.

4

Lo que decimos, lo hacemos.

Creemos en servir a nuestros clientes en función de superar sus

expectativas.

Estamos comprometidos con la calidad, la excelencia de nuestro trabajo y

los más altos niveles de ética, honestidad e integridad.

Apoyamos el compromiso en el plano personal, profesional y

empresarial.

La rentabilidad debe ser consecuencia de la aplicación de nuestros valores

y es necesaria para la supervivencia de la empresa.

Pasión

Hacer las cosas con amor y cariño. Dar el 100% de nuestro esfuerzo. Compromiso en cuerpo, mente y alma. Creemos en que todo lo que hacemos debe perdurar en el tiempo. Estamos comprometidos con la seguridad. Mantenemos los más altos niveles de competitividad.

Objetivos

Mejorar el nivel de satisfacción de nuestros clientes, conociendo su

opinión a través de encuestas, identificando también así nuevas

oportunidades.

Proporcionar adiestramiento nuestro personal, formándolos en aquellas

disciplinas necesarias para mejorar su actividad profesional.

Realizar auditorias Internas al menos una vez al año o cuando se requiera,

y tomar acciones que nos permitan corregir desviaciones en nuestro

sistema de calidad.

Estructura organizativa de la empresa

5

Figura 1: Organigrama General de SIANMARFuente: Sianmar C.A.

Organigrama del departamento donde se realizó la pasantía

6

Figura 2: Diagrama organizacional del departamento de Dirección de Operación y Mantenimiento

Fuente: Sianmar C.A.

CAPITULO II

7

SITUACIÓN ACTUAL

Necesidad Detectada

Sianmar Servicios C.A, como empresa contratada por Telefónica Movistar, para

ejecutar el mantenimiento preventivo y correctivo de la red de Telefónica Movistar

Venezuela en la región Gran Caracas, por lo tanto, esta última le solicitó, definir los

aspectos técnicos que involucra el proyecto para la optimización de la red de

Naiguatá estado Vargas y así ofrecer mejores servicios, de manera eficiente, a los

clientes residentes en la localidad.

En la zona Naiguatá, Movistar posee clientes corporativos y estaciones de acceso

de redes móviles y también su red de transmisión que es la encargada de llevar a los

circuitos de la red, la información generada en la misma, el buen funcionamiento de

estos equipos es vital para mantener los estándares de calidad que Movistar le ofrece

a todos sus clientes. Por lo cual se determinó que el ancho de banda actual que ofrece

el enlace Caraballeda -Naiguatá, no es suficiente (16 E1 que es igual al 34 Mbit),

mencionando los E1 que están averiados, lo cual no es suficiente, para cubrir la

demanda generada, por los servicios antes señalados, así como también la

degradación de los equipos actuales por el tiempo de vida útil.

Actualmente, los clientes corporativos de Telefónica Movistar, exigen mayor

calidad en sus servicios de datos y se ha percibido un incremento en la demanda con

respecto al ancho de banda que son contratados, como lo son los servicios Giga-

Ethernet (ancho de banda mayor a 2Mbps). En la red actual de Naiguatá, los enlaces

disponibles no cuentan con interfaz G-Ethernet para brindar estos servicios, lo que

genera un elemento de presión a Movistar en optimizar esta red y tener disponibilidad

en caso de que algún cliente que resida en la zona solicite estos servicios.

Objetivo general

8

Diseñar una propuesta para la optimización de los servicios que presta

Telefónica-Movistar en Naiguatá Edo. Vargas, por parte de la empresa

“Construcciones y Remodelaciones Sianmar.”

Objetivos Específicos.

Investigar la información necesaria dentro de la empresa para familiarizarse

con el funcionamiento actual y los servicios que presta telefónica Movistar.

Investigar el funcionamiento de los radioenlaces de transmisión actuales.

Comparar los sistemas de transmisión actuales y los nuevos sistemas.

Identificar qué tipo de enlace es factible para ser usado en el proyecto y

definir la lista de servicios necesarios.

Identificar el área geográfica donde se van a colocar los equipos para el nuevo

radioenlace de transmisión y la redistribución de los servicios actuales.

Realizar el análisis y cálculos pertinentes para la instalación de equipos y

funcionamiento de los mismos.

Realizar el documento de Ingeniería de Detalle para la solución propuesta.

Justificación del problema

En la actualidad, las empresas más importantes de telecomunicaciones

invierten con gran fuerza en el mercado de telefonía móvil, no solo porque es uno de

los negocios más rentables, sino porque cada vez el número de personas que desea

contar con un teléfono móvil es mayor. Inclusive en algunos países se cuenta con una

penetración de servicios móviles por encima del 100%, como es el caso de Italia con

134%, Lituania con 133% y otros países europeos.

Venezuela forma parte de los mercados maduros en accesos a la telefonía

móvil en el mundo, por encima de muchos países de la región y, poco a poco,

también comienza a formar parte de los países en donde el uso de teléfonos

9

inteligentes se incrementa con rapidez. El crecimiento en el uso de dispositivos

inteligentes, también impulsará un cambio significativo en el país, pues ya el

consumo de datos móviles está creciendo de forma acelerada, impulsado por los

teléfonos inteligentes que se estima superarán el 30% del mercado en 2013.

La penetración de la telefonía móvil en Venezuela superó el 100% en el

cierre del año 2012, millones de usuarios comenzaron un proceso de migración de sus

antiguos dispositivos a equipos más avanzados. Según los datos de CONATEL, que

mide trimestralmente el número de accesos a los servicios de telecomunicaciones en

el país, la telefonía móvil logró superar los 30,5 millones de líneas activas,

obteniendo un 102% de penetración en 2012 pero en realidad en Venezuela existen

poco más de 31,7 millones de líneas, aunque como destaca el ente regulador, poco

más de 1,2 millones ya están desactivadas.(William Peña,

http://www.saladeespera.com.ve/especial-tecnologia/telefonia-movil-en-venezuela-

conquista-100-de-penetracion.html)

Según datos recientes de Movistar, el país cuenta con cerca de 20% del total

de usuarios de los servicios móviles conectados mediante un Smartphone localmente,

poco más de seis millones están conectados a un teléfono inteligente. Con el volumen

de tráfico acrecentándose se hace inevitable aumentar el ancho de banda disponible,

para mejorar la calidad de servicio, ampliar el flujo de tráfico de datos, servicios

como: CDMA, GSM, UMTS; preparar la red para futuras migraciones tecnológicas

LTE (Long Term Evolution), etc.

CONSTRUCCIONES Y REMODELACIONES SIANMAR C.A, es una

empresa que tiene como principal objetivo coordinar la operación y mantenimiento

de redes de transmisión, redes de datos y redes de acceso celular, para garantizar la

eficiencia de dichos servicios de telecomunicaciones. En la actualidad su principal

cliente es la compañía Telefónica Movistar; dicha compañía suministra servicios de

telecomunicaciones a clientes corporativos y usuarios finales, entre estos servicios

está el de telefonía GSM que es una red la cual va incrementando su demanda por lo

10

tanto se ve en la necesidad de incrementar también la capacidad de cubrir dicha

demanda, CDMA, UMTS, y servicios de datos.

En base al contrato firmado entre Construcciones y Remodelaciones Sianmar

y Telefónica Movistar, la empresa contratada esta en la obligación de generar planes

que se adapten a los proyectos que genere la empresa contratante

(Movistar).

El proyecto se justifica ya que los servicios (GSM, UMTS,

CDMA) que presta Movistar en la zona de Naiguatá, son deficientes y

tiende agudizarse el problema, con el incremento de usuarios en la zona,

por tal fin surge la necesidad perentoria de diseñar un radio enlace entre

Caraballeda y Naiguatá, para así ampliar el ancho de banda existente

actualmente y de esta manera ampliar los servicios antes mencionados.

11

CAPITULO III

Bases Teóricas

Espectro Radioeléctrico

Es una franja que comprende un rango de frecuencias de ondas que se

denominan Hertzianas. Estas ondas viajan a través de la atmósfera, hecho que permite

transmitir a distancia imágenes, sonidos y señales a la población en general. El

espectro radioeléctrico es un recurso natural, de carácter limitado, que constituye un

bien de dominio público. En Venezuela, CONATEL (Comisión Nacional de

Telecomunicaciones), es el organismo oficial encargado de administrar y regular el

espectro radioeléctrico a fin de garantizar el uso eficiente del mismo.

Figura 3: Distribución del espectro electromagnético Fuente: poner-en-orden-el-espectro.html

12

Enlaces de Microondas

El Diccionario del Estándar IEEE de términos eléctricos y electrónicos

menciona que “los Sistemas son un todo integrado, aunque compuesto de estructuras

diversas, interactuantes y especializadas. Cualquier sistema tiene un número de

objetivos, y los pesos asignados a cada uno de ellos pueden variar ampliamente de un

sistema a otro. Un sistema ejecuta una función imposible de realizar por una

cualquiera de las partes individuales. La complejidad de la combinación está

implícita”. (Pag 234)

De esto se analiza que un sistema es un conjunto de variables interactuantes

entre sí que funcionan uno en relación con otro cumpliendo con una totalidad para

llegar a un objetivo propuesto, donde cada una de las variables individuales cumplirá

con una función específica asignada cumpliendo con su parte en dicha totalidad,

(DAEDALUS, 2009).

Sistemas de Transmisión

Según Torres (2001), en las telecomunicaciones, un sistema de transmisión se puede

definir como un conjunto de elementos interconectados los cuales se emplean para

transmitir una señal de un extremo a otro. Dicha señal transmitida puede ser eléctrica,

óptica o de radiofrecuencia. Existe un sin numero de medios de transmisión

adaptados a aplicaciones especificas o particulares como lo son el par eléctrico, Cable

coaxial, el radio, satélites y fibra óptica.

Algunos sistemas de transmisión cuentan con repetidores que amplifican la

señal antes se ser nuevamente retransmitida. En el caso de las señales digitales estos

repetidores reciben el nombre de regeneradores ya que la señal, deformada y atenuada

por su paso por el medio de transmisión, es reconstruida y conformada antes de la

retransmisión (Herrera, 2004

13

Figura 4: Espectro Electromagnético II Fuente: http://members.fortunecity.es

Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la

atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en

los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser

transparente.

Tipos de modulación

Es el proceso mediante el cual se modifica la señal portadora de alta frecuencia

en función a la señal original de banda base, esto para poder ser transmitida por

medio de un canal dado.

Existen fundamentalmente dos tipos de modulación: analógica y digital. La

modulación es analógica cuando se emplea como portadora una señal continua,

también conocida como modulación de onda continua (OC), entre estas modulaciones

se encuentran la (AM), (PM) y (FM). La modulación es digital si la portadora es una

señal discreta, como por ejemplo el tren de pulsos periódico; En forma más precisa

este tipo de modulación implica una transformación digital por medio de la cual la

señal de banda base se cambia de un lenguaje simbólico a otro, dentro de esta

14

modulación tenemos a las modulaciones (FSK), (PSK) y (QAM) (Comunicaciones I,

Herrera, 2004. Pag. 201).

Microondas

Se describe como microondas a aquellas ondas electromagnéticas cuyas

frecuencias van desde los 300 MHz a 300 GHz; Sin embargo, a base de algunos

estándares (IEC estándar 60050 como IEEE estándar 100) las señales de microondas

comienzan en 1 GHz Por consiguiente, las señales de microondas, a causa de sus altas

frecuencias, tienen longitudes de onda relativamente pequeñas, de ahí el nombre de

“micro” ondas. Así por ejemplo la longitud de onda de una señal de microondas de

100 GHz es de 0.3 cm., mientras que la señal de 100 MHz, como las de banda

comercial de FM, tiene una longitud de 3 m. Las longitudes de las frecuencias de

microondas van de 1 a 60 cm., un poco mayores a la energía infrarroja.

Existen una variedad de sistemas de microondas funcionando a distancias que

varían de 15 a 4000 millas, los sistemas de microondas de servicio interestatal o

alimentador se consideran en general de corto alcance, por que se usan para llevar

información a distancias relativamente cortas, por ejemplo, hacer una

radiocomunicación entre ciudades que se encuentran en un mismo país. Los sistemas

de microondas de largo alcance son los que se usan para llevar información a

distancias relativamente mucho más largas, por ejemplo, en aplicaciones de rutas

interestatal y de red primaria. Las capacidades de lo sistemas de radio de microondas

van desde menos de 12 canales de banda de voz hasta más de 22000.

El factor limitante de la propagación de la señal en enlaces microondas es la

distancia que se debe cubrir entre el transmisor y el receptor, además esta distancia

debe ser libre de obstáculos. Otro aspecto que se debe señalar es que en estos enlaces,

el camino entre el receptor y el transmisor debe tener una altura mínima sobre los

obstáculos en la vía, para compensar este efecto se utilizan torres para ajustar dichas

alturas (Tomasí, 2003. Pag 761).

15

Figura 5: Espectro de FrecuenciasFuente: Wilson y Buffa, 2003.

Estructura General de un Sistema de Microondas

Básicamente los sistemas de microondas están constituidos por los siguientes

componentes principales:

Una antena con su guía de onda.

Una unidad de RF interna.

Una unidad de RF externa.

Sin embargo dentro de estos sistemas pueden también existir una serie de

elementos adicionales que la integran como: Transmisores, Receptores, Repetidores

(activos o pasivos), Guías de onda y Amplificadores (Tomasí, 2003)

16

Modulación de microondas

Los primeros sistemas tenían circuitos de banda de voz multiplexados por

división de frecuencia, y usaban técnicas convencionales, de modulación en

frecuencia no coherente, los más modernos tienen circuitos de banda de voz

modulados por codificación de pulsos y multiplexados por división de tiempo usando

técnicas de modulación digital más modernas, como la modulación de conmutación

de fase (PSK) o por amplitud en cuadratura (QAM) (Tomasí, 2003).

Generación de Microondas

La radiación electromagnética puede generarse induciendo una corriente de

amplitud suficiente en una antena con dimensiones próximas a la longitud de onda de

la señal generada, esta señal puede generarse de una forma uniforme (como la luz de

una bombilla), o bien puede concentrarse como un haz de energía (como la luz de un

foco). Las microondas usan ondas de radio generadas en forma de haz. (D. Black,

1987).

Planes de frecuencia en un radioenlace por microondas

En una estación terminal de microondas es necesario que se empleen dos

frecuencias por radiocanal, siendo estas frecuencias una de emisión y una de

recepción.

Las estaciones que tienen como mínimo una antena por cada dirección, es

absolutamente necesario que las frecuencias de emisión y recepción estén

suficientemente separadas, debido a:

La gran diferencia entre los niveles de las señales emitida y recibida, que puede

ser de 60 a 90 dB.

17

La necesidad de evitar los acoples entre ambos sentidos de transmisión.

La directividad insuficiente de las antenas sobre todas las ondas métricas.

Por consiguiente en ondas métricas (30 – 300 MHz) y decimétricas (300 – 3

GHz), es conveniente utilizar cuatro frecuencias (plan de 4 frecuencias) y así en

ondas centimétricas, la directividad es mayor y puede emplearse un plan de 2

frecuencias.

Figura 6: Plan de Cuatro FrecuenciasFuente: http://members.fortunecity.es

Figura 7: Plan de Dos FrecuenciasFuente: http://members.fortunecity.es

Transmisión de microondas

En las transmisiones de microondas se emplean dos técnicas fundamentales que

permiten dicha transmisión: Transmisión de banda base (baseband) y Transmisión en

banda ancha (broadband). A su vez estas transmisiones se pueden realizar empleando

medios de propagación como son los medios guiados y los no guiados.

La Transmisión de banda base consiste en entregar al medio de transmisión la

señal de datos directamente, sin que intervenga ningún proceso entre la generación de

la señal y su entrega a la línea, como pudiera ser cualquier tipo de modulación. Sin

embargo, si pretendiendo optimizar la utilización del ancho de banda disponible del

medio de transmisión en cuestión, se divide dicho ancho de banda en canales de

18

anchura adecuada y, usando técnicas de modulación se inserta en cada uno de ellos

una señal distinta, diremos que se está utilizando transmisión en banda ancha.

Para que estas señales se propaguen deben realizarse mediante un medio; Se

conoce como medios guiados a aquellos que utilizan unos componentes físicos y

sólidos para la transmisión de datos, también conocidos como medios de transmisión

por cable, entre los cuales están: El cable coaxial, Cable de par trenzado y el cable de

fibra óptica.

Los medios no guiados o sin cable emplean el aire y el vacio para la transmisión.

De manera general la transmisión y recepción se realiza por medio de antenas, las

cuales deben estar alineadas cuando la transmisión es direccional, o si es

omnidireccional la señal se propaga en todas las direcciones.

Anomalías de propagación en microondas

El gradiente del índice de refracción o factor (K) que corresponde al radio eficaz

de la tierra se define como el grado y la dirección de la curvatura que describe el haz

de microondas durante su propagación, cualquier variación del índice de refracción

provocada por la alteración de las condiciones atmosféricas se expresa como un

cambio en el factor (K). En condiciones atmosféricas normales, el valor de (K) varía

desde 1.2 para regiones elevadas y secas (o 4/3 en onzas mediterráneas), hasta 2 o 3

para zonas costeras húmedas.

Cuando (K) se hace infinito, la tierra aparece ante el haz como perfectamente

plana, ya que su curvatura tiene exactamente el mismo valor que la terrestre. Si el

valor de (K) disminuye a menos de 1, el haz se curva en forma opuesta a la curvatura

terrestre. Este efecto puede obstruir parcialmente al trayecto de transmisión,

produciéndose así una difracción.

Con excepción del desvanecimiento por efecto de trayectos múltiples, los

desvanecimientos son fácilmente superables mediante:

Diversidad de espacio.

19

Diversidad de frecuencia.

Diversidad de polarización.

Desvanecimiento

El desvanecimiento se debe normalmente a los cambios atmosféricos y a las

reflexiones del trayecto de propagación al encontrar superficies terrestres o acuáticas.

La intensidad del desvanecimiento aumenta en general con la frecuencia y la longitud

de trayecto.

En caso de transmisión sobre terreno accidentado, el desvanecimiento debido a

propagación multitrayecto es relativamente independiente del citado margen sobre

obstáculo y en casos extremos tiende a aproximarse a la distribución de Rayleigh.

Figura 8: Distribución de RayleighFuente: Serrano 2006

En la figura se presentan valores típicos de desvanecimiento para trayectos con

suficiente margen sobre obstáculos. Desvanecimiento en el peor mes para trayectos

de 40 a 60 Km con visibilidad y margen sobre obstáculos de 15 a 30 m.

Diversidad de Frecuencia

20

La diversidad de frecuencia solo consiste en modular dos (RF) distintas de

portadoras con la misma información de (FI), y transmitir entonces ambas señales de

(RF) a un destino dado. En el destino se demodulan ambas portadoras y la que

produzca la señal de (FI) de mejor calidad es la que se selecciona. (Tomasi)

Figura 9: Proceso de transmisión y recepción de IF mediante diversidad de frecuencia Fuente: Martínez, 2010

La figura muestra un sistema de microondas de un solo canal con

diversidad de frecuencia.

Diversidad Espacial

En la diversidad espacial, la salida de un transmisor se alimenta a dos o mas

antenas, físicamente separadas pero una cantidad apreciable de longitudes de onda, de

igual manera, en el receptor, puede haber mas de una antena que proporcione la señal

21

de entrada al receptor. Los trayectos se eligen de manera que no exista la posibilidad

de ocurrir desvanecimiento simultáneo en ambos. Para la recepción generalmente se

usan dos antenas con separación vertical en una misma torre; las señales captadas

pasan a dos receptores que entregan una señal de salida combinada de intensidad

prácticamente constante. (Tomasi)

Figura 10: Arreglo de Diversidad Espacial Fuente: Martínez, 2010

Diversidad de Polarización

En la diversidad de polarización una sola portadora de RF se propaga con dos

polarizaciones electromagnéticas diferentes una vertical y otra horizontal. Estas ondas

no necesariamente por ser de distintas polarizaciones experimentan el mismo

22

deterioro en las transmisiones. La diversidad de polarización es usada en conjunto

con la diversidad de espacio así como es posible el uso simultáneo de la diversidad de

frecuencia, espacio y polarización. (Tomasi).

Ventajas de las Radiocomunicaciones Por Microondas

Los radios de microondas emiten señales usando como medio la atmósfera

terrestre, entre transmisores y receptores, para una mejor emisión y recepción, estos

se encuentran en la cima de torres a distancias de 15 a 30 millas. Así los sistemas de

radio de microondas tienen la ventaja obvia de contar con capacidad de llevar miles

de canales individuales de información entre dos puntos, dejando a un lado la

necesidad de instalaciones físicas, tales como los cables coaxiales o fibras ópticas.

Así claro esta, se evita la necesidad de adquirir derechos de vías a través de

propiedades privadas, además las ondas de radio se adaptan mejor para salvar grandes

extensiones de agua, montañas altas o terrenos muy boscosos que constituyen

formidables obstáculos para los sistemas de cable.

Entre las ventajas de radio de microondas están las siguientes:

Los sistemas de radio no necesitan adquisiciones de derecho de vía entre

estaciones.

Cada estación requiere la compra o alquiler de solo una pequeña extensión

de terreno.

Por sus grandes frecuencias de operación, los sistemas de radio de

microondas pueden llevar grandes cantidades de información.

Las frecuencias altas equivalen longitudes cortas de onda, que requieren

antenas relativamente pequeñas.

Las señales de radio se propagan con más facilidad en torno a obstáculos

físicos, como por ejemplo, a través del agua o las montañas altas.

Para la amplificación se requieren menos repetidores.

La distancia entre los centros de conmutación son menores.

23

Se introducen tiempos mínimos de retardos.

Entre los canales de voz existe un mínimo de diafonía.

Son factores importantes la mayor confiabilidad y menores tiempos de

mantenimiento.

Microondas Analógicas y Digitales

Una gran mayoría de los sistemas actuales de radio de microondas son de

modulación de frecuencia, que naturalmente es analógica, sin embargo en años

recientes se han desarrollado y utilizando sistemas que utilizan modulación por

conmutación de fase, o por amplitud de cuadratura, que son formas de modulación

digital, el cual es la forma de modulación que se utilizara en el sistema a diseñar. La

modulación de frecuencia (FM) se utiliza mucho mas que la modulación en amplitud

(AM), ya que las señales de amplitud modulada son mas sensibles a no linealidades

de amplitud, inherentes a los amplificadores de microondas de banda ancha. Mientras

que las señales moduladas en frecuencia, son relativamente insensibles a esta clase de

distorsión no lineal, y se pueden transmitir por amplificadores que tengan no

linealidad de comprensión o de amplitud, además las señales FM son menos sensibles

al ruido aleatorio y se pueden propagar con menos potencia de transmisión.

24

Figura 11: Elementos de un radio enlaceFuente: www.wilac.net/tricalcar

Ganancia del sistema

En su forma más sencilla la ganancia del sistema es la diferencia entre la

potencia nominal de salida del transmisor, y la potencia de entrada mínima requerida

por un receptor. La ganancia del sistema debe ser mayor o igual a la suma de todas

las ganancias y pérdidas incurridas por una señal al propagarse de un transmisor a un

receptor. Esta representa la perdida neta de un sistema de radio. La ganancia del

sistema se usa para calcular la confiabilidad de un sistema para determinar

parámetros del mismo. La ecuación de la ganancia del sistema es

Donde Gs = ganancia del sistema (dB)

P1 = potencia de salida del transmisor (dB)

Cmin = potencia mínima de entrada al receptor para determinado

objetivo de calidad (dB)

Y donde P1- Cmin

Ganancias: At = ganancia de la antena de transmisión (dB) en relación con un

Radiador isotrópico

Ar = ganancia de la antena de transmisión (dB) en relación con un

Radiador isotrópico

Perdidas: Lp = perdida en trayectoria por espacio libre entre las antenas (dB)

Lf = perdida en alimentador de guía de onda (dB) entre la red de

distribución

25

Lb = perdida total por acoplamiento o por ramificación (dB) en los

circuladores, filtros y red de distribución, entre la salida de un transmisor o la entrada

receptor, y guía de onda de alimentación respectiva.

Fm = margen de desvanecimiento para determinado objetivo de

confiabilidad.

La descripción matemática de la ganancia del sistema es

Gs = Pt – Cmin ≥ Fm – Lp + Lf + Lp + Af – Ar

En donde todos los valores se expresen en dB o dBm. Como la ganancia del

sistema es indicativa de una perdida neta, las perdidas se presentan como valores

positivos de dB, y las ganancias con valores negativos de dB.

Perdida en la trayectoria del espacio libre

Se define a las perdidas por trayectoria en el espacio libre (a veces llamadas perdidas

por dispersión) como la perdida incurrida en una onda electromagnética al propagarse

en línea recta a través del vacío, sin energía de absorción o reflexión debidas a

objetos cercanos. Las pérdidas en la trayectoria en espacio libre dependen de la

frecuencia, y aumentan con la distancia. La ecuación para determinar estas perdidas

es la siguiente.

Donde Lp = Perdidas en la trayectoria en espacio libre

D = distancia (meros)

f = frecuencia (Hertz)

C = velocidad de la luz en el espacio libre ( m/s)

Al pasar a dB se obtiene

26

Lp (dB) = 10 log

= 20 log

= 20 log + 20 log f +20 log D

Cuando la frecuencia este en MHz y la distancia en Km,

Lp (dB) = 20 log + 20 log f (MHz) + 20 log D

(Km)

Lp (dB)= 32.4 + 20 log f (MHz) + 20 log D (Km)

Cuando la frecuencia esta GHz y la distancia en Km,

Lp (dB)= 92.4 + 20 log f (GHz) + 20 log D (Km)

Margen de desvanecimiento

El margen de desvanecimiento es un ¨factor ficticio¨ que se incluye en la

ecuación de ganancia del sistema, para tener en cuenta las características no ideales y

menos predecibles de la propagación de las ondas de radio, por ejemplo, la

propagación de múltiples trayectorias (perdida por múltiples trayectorias) y la

sensibilidad del terreno. Estas características son causa de condiciones atmosféricas

temporales y anormales que alteran las perdidas en la trayectoria en el espacio libre y,

por lo general, son perjudiciales para la eficiencia general del sistema. El margen de

desvanecimiento también tiene en cuenta los objetivos de confiabilidad de un sistema.

Por lo anterior, el margen de desvanecimiento se incluye como una perdida en la

ecuación de la ganancia del sistema.

27

La descripción matemática del margen de desvanecimiento es

D = distancia (Kilómetros)

f = frecuencia (Giga Hertz)

R = confiabilidad del enlace (es decir 99,99% = 0,9999 de confiabilidad

1-R= objetivo de confiabilidad para una ruta de 400 Km en un sentido

A = factor de aspereza

= 4 sobre agua o un terreno muy liso

= 1 sobre terreno promedio

= 0,25 sobre un terreno muy áspero y montañoso

B = factor para convertir la probabilidad del peor de los meses en probabilidad anual

= 1 para convertir una disponibilidad anual a la base del peor de los meses

= 0,5 para áreas cálidas o húmedas

= 0,25 para áreas continentales promedios

= 0,125 para áreas muy secas y montañosas

Umbral del receptor

A fin de determinar el rendimiento del enlace, se debe calcular el porcentaje de

tiempo que la señal recibida podría estar debajo del nivel de umbral del receptor de

microondas, relativo al periodo total de tiempo. Esto es conocido como el margen de

atenuación o desvanecimiento. Esto es conocido como el margen de atenuación (Fade

margin ó margen de fading). Esto es imperativo ser capaz de predecir el nivel

receptor deseado en un enlace por dos importantes razones. Específicamente uno

debe asegurarse que un adecuado margen de atenuación exista en la fase de diseño y

uno necesita conocer sí las antenas han sido apuntadas correctamente (panned)

durante la fase o etapa de comisiona miento (Entrega del enlace funcionando

28

correctamente por parte del contratista al propietario). Añadiendo las varias ganancias

y pérdidas sobre el trayecto desde la salida del transmisor a la entrada del

demodulador del receptor es llamado la estimación de potencia requerida. Los

fabricantes de equipos de microondas especifican los valores de umbral del receptor

de sus equipos de radio, relacionándolos con el ancho de banda del sistema. Aumenta

el ancho de banda aumenta la sensibilidad del receptor disminuyendo el Ber

(disminuir la tasa de error) requiere de un valor mayor de umbral o sensibilidad

(mayor potencia de recepción). El enlace de Vía Microondas de acuerdo a los

estándares de calidad de Alestra, tiene un mínimo del 99.995% de disponibilidad,

definiendo disponibilidad como la probabilidad en que el sistema se encuentra

trabajando en forma satisfactoria.

Umbral de Recepción

El umbral de recepción es la mínima señal requerida para que el demodulador trabaje

a una específica tasa de error. Dos umbrales son normalmente definidos para

recepción digital, uno a un BER de〖 10〗 ^(-6) y otro a un BER de 10-3 (Para

enlaces analógicos se refieren a un nivel de potencia de recepción en dBm, por

ejemplo de -72 dBm de Threshold). El umbral de recepción es dependiente de: la

mínima S/N (Relación señal a ruido) requerida a la entrada del receptor, la figura de

ruido a la entrada del receptor y el ruido térmico de fondo (Pn).

A= Disponibilidad del enlace

MTBT= Tiempo medio antes de la falla

MTTR= Tiempo medio de restauración

Antenas

29

Una antena es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo

de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena

transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la

función inversa.

Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben

expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo:

una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces

deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios

(antenas entre estaciones de radioenlaces). También es una antena la que está

integrada en la computadora portátil para conectarse a las redes Wi-Fi.

Las características de las antenas dependen de la relación entre sus

dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o

recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de

onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media

longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la

longitud de onda son directivas. Diagrama de radiación

Es la representación gráfica de las características de radiación de una

antena, en función de la dirección (coordenadas en azimut y elevación). Lo más

habitual es representar la densidad de potencia radiada, aunque también se pueden

encontrar diagramas de polarización o de fase. Atendiendo al diagrama de radiación,

podemos hacer una clasificación general de los tipos de antena y podemos definir la

directividad de la antena (antena isotrópica, antena directiva, antena bidireccional,

antena omnidireccional,…) Dentro de los diagramas de radiación podemos definir

diagrama copolar aquel que representa la radiación de la antena con la polaridad

deseada y contrapolar al diagrama de radiación con polaridad contraria a la que ya

tiene.

30

Diagrama de radiación

Los parámetros más importantes del diagrama de radiación son:

Dirección de apuntamiento: Es la de máxima radiación. Directividad y

Ganancia.

Lóbulo principal: Es el margen angular en torno a la dirección de máxima

radiación.

Lóbulos secundarios: Son el resto de máximos relativos, de valor inferior al

principal.

Ancho de haz: Es el margen angular de direcciones en las que el diagrama

de radiación de un haz toma un valor de 3dB por debajo del máximo. Es decir, la

dirección en la que la potencia radiada se reduce a la mitad.

Relación de lóbulo principal a secundario (SLL): Es el cociente en dB entre

el valor máximo del lóbulo principal y el valor máximo del lóbulo secundario.

Relación delante-atrás (FBR): Es el cociente en dB entre el valor de máxima

radiación y el de la misma dirección y sentido opuesto.

Figura 12 Diagrama de Radiación de una Antena Fuente: Teringa.net/apuntes/monografías/antenas.html

Ganancia de una antena

31

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagrama_gen_rad.JPG?uselang=e%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

Se define como la ganancia de potencia en la dirección de máxima radiación.

La Ganancia (G) se produce por el efecto de la directividad al concentrarse la

potencia en las zonas indicadas en el diagrama de radiación

Expresión matemática de la ganancia de una antena

Ganancia de una antena

En donde:

D = Diámetro del plato de la antena

= Longitud de onda =

Refracción

Consideremos dos medios caracterizados por índices de refracción y

separados por una superficie S. Los rayos de luz que atraviesen los dos medios se

refractarán en la superficie variando su dirección de propagación dependiendo del

cociente entre los índices de refracción.

Para un rayo luminoso con un ángulo de incidencia sobre el primer medio,

ángulo entre la normal a la superficie y la dirección de propagación del rayo,

tendremos que el rayo se propaga en el segundo medio con un ángulo de refracción

cuyo valor se obtiene por medio de la ley de Snell.

m1senα1 = n2senα2

Ecuación de la ley de Snell

32

Figura 13: Diagrama de Reflexión en dos medios diferentes Fuente: http://ca.wikipedia.org/wiki/Fitxer:Ley_de_Snell_(es).svg

Tenemos un K< 4/3 Sud estándar

K = 4/3 estándar

K > 4/3 Súper estándar

Ηgeo : Como la tierra no es plana

Y teniendo en cuenta la visibilidad geométrica en un planeta sin aire tenemos:

η

Con k <4/3, k = 4/3, k> 4.3 y teniendo en cuenta la refracción de la troposfera

η

Figura 14. Esquema del Primer Radio de Fresnel I Fuente: Realizado por el autor

33

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Refracci%C3%B3n.sv%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5

Una zona de Fresnel enésima en fase, contribuye a la radio propagación de las ondas.

Con el fin de evitar la atenuación, es importante que la primera zona de

Fresnel no tenga obstáculo en su trayectoria: para calcular altura de la torre, se debe

añadir el rayo de mayor zona de Fresnel, la primera zona

Figura 15: Esquema del Primer Radio de Fresnel II Fuente: Realizado por el autor

Altura de las torres

Debemos tener en cuenta:

la curvatura de la tierra

k efecto de refracción

la primera zona de Fresnel libre

De la primera zona se obtiene hgeo, con refracción hgeo se convierte en h`geo

y desde el último tenemos que añadir también RM

η (tower) = η`geo + RM =

34

Atenuación por lluvia

Durante la propagación, en los radioenlaces troposféricos y por satélite se

producen atenuaciones de la señal debidas a la absorción y dispersión causadas por

hidrometeoros como la lluvia, la nieve, el granizo o la niebla. Estos efectos son

importantes en el caso de sistemas que operan a frecuencias milimétricas. A

continuación señalaremos con detalle el procedimiento de cálculo de la atenuación

causada por la lluvia en un radioenlace y su influencia a la hora de realizar el diseño

del sistema.

Atenuación específica debida a la lluvia

Aunque la atenuación causada por la lluvia puede despreciarse para

frecuencias por debajo de 8 GHz, ésta debe incluirse en los cálculos de diseño a

frecuencias superiores donde su importancia aumenta rápidamente. La atenuación

específica debida a la lluvia puede calcularse a partir de la Recomendación UIT-R

838. La atenuación específica γ(dB/km) se obtiene a partir de la intensidad de lluvia

R(mm/h) mediante la ley exponencial:

γ = kR

Donde k y α son unas constantes que dependen de la frecuencia y de la polarización

de la onda electromagnética.

Algunos valores de k y α para distintas frecuencias y polarizaciones lineales

(horizontal y vertical) se muestran en la tabla I. En la Rec. UIT-R 838 se

proporcionan un mayor número de valores. Para obtener valores a frecuencias

intermedias se recomienda aplicar interpolación, utilizando una escala logarítmica

para la frecuencia y para k, y una escala lineal para α. De la tabla se deduce que la

atenuación es ligeramente superior para polarización horizontal que para vertical.

Esto se debe simplemente a la forma que adquieren las gotas de lluvia por el

rozamiento durante la caída.

35

Tabla 1 Coeficientes de regresión para estimar el valor de la atenuación específica.

En la siguiente figura se representan curvas de atenuación específica por lluvia

en función de la frecuencia y para distintos valores de precipitación. Como puede

observarse, la atenuación específica crece rápidamente para frecuencias por encima

de 10 GHz. Para una tasa de precipitación de R = 50 mm/h se obtienen valores de

atenuación específica mayores de 10 dB/km para frecuencias superiores a 30 GHz.

Por lo tanto, la lluvia es un problema serio en sistemas de radiocomunicaciones que

operen a frecuencias milimétricas

Figura 16: Atenuación específica para distintas frecuenciasFuente: Realizado por el autor

36

Conviene indicar por último que en todos los cálculos anteriores se considera

propagación en trayectos horizontales y polarizaciones lineales. Si se tiene una

inclinación de la polarización con respecto a la horizontal o un determinado ángulo de

elevación en el trayecto, entonces los valores de k y α de la tabla deben modificarse

por medio de unas fórmulas de corrección incluidas en la misma recomendación.

Pérdidas en el Cable

Pérdidas debido a la atenuación

El cable de la antena debe ser lo más corto posible

Dependientes de la Frecuencia

Controlar la hoja de datos y verificar

Los valores típicos de pérdidas varían entre 1 dB/m hasta < 0.1 dB/m

Menores pérdidas => cable más costoso

Tabla 2: Perdidas en dB en diferentes tipos de cable

Tipo de cable Pérdida [db/100m]

RG 58 ca 80100

RG 213 ca 50

LMR200 50

LMR400 22

Aircom plus 22

LMR600 14

Flexline de 1/2” 12

Flexline de 7/8” 6,6

C2FCP 21

Heliax de ½ “ 12

Heliax de 7/8” 7

Fuente:http://www.taringa.net/posts/Cables-Coaxiles_-Definicion-y-Tipos_.html

37

Pérdidas en los Conectores

Pérdidas en los conectores (≈0.25 dB por conector)

Dependiendo de la frecuencia y tipo de conector

Pérdidas en protectores contra descarga eléctrica. (≈1 dB)

Calculo de potencia de recepción del enlace

La potencia del receptor o potencia de recepción se calcula con todas las

ganancias y pérdidas desde el transmisor hasta el receptor y la formula matemática:

+ Potencia del Transmisor [dBm] +Pérdidas en el Cable TX [dB] + Ganancia de

Antena TX [dBi] – Pérdidas en la trayectoria en el espacio libre [dB]+ Ganancia de

Antena RX [dBi] – Pérdidas en el Cable RX [dB]

= Margen – Sensibilidad del receptor [dBm]

Esto implica que la potencia del receptor es:

Potencia del receptor [dBm] = Potencia del Transmisor [dBm] + Ganancia de

Antena en Tx (dBi) + Ganancia de Antena en Rx (dBi) – Pérdidas en la trayectoria en

el espacio libre [dB]- Atenuacion por lluvia

Utilización de Microondas en Comunicaciones Espaciales

Los satélites artificiales han extendido el alcance de la línea de propagación y han

hecho posible la transmisión transoceánica de microondas por su capacidad de

admitir anchas bandas de frecuencias. La línea de transmisión puede extenderse por

uno de los distintos medios existentes.

Como segunda posibilidad, el satélite puede emplearse como un receptor activo

en microondas, retransmitiendo la señal que recibe, bien instantáneamente o tras un

almacenaje hasta que el este próximo a la estación receptora. En este último caso la

capacidad del canal queda limitada.

38

Con el satélite en una órbita próxima es decir, inferior a 8000 kilómetros, la

pérdida de transmisión es moderada, pero las estaciones terrestres deben tener antenas

capaces de explotar casi de horizonte a horizonte. Si el satélite se sitúa en una órbita

ecuatorial de veinticuatro horas parecerá como si tuviera fijo sobre algún punto del

ecuador, darían una cobertura mundial. Con el satélite fijo en su posición respecto a

la tierra y estabilizado en su orientación pueden emplearse antenas grandes y

relativamente económicas para las estaciones terrestres, pudiéndose emplear en el

satélite una antena con una directividad modesta.

Figura 17. Transmisión Satelital Fuente: Martínez, 2010

Los países en zonas más alejadas del ecuador son forzados a incluir la órbita en

relación con el ecuador y prescindir así del sincronismo perfecto, por que el

desplazamiento del satélite es lento con relación a la tierra.

Como el satélite no debe cargar grandes masas, la potencia de su transmisor es

reducida y su antena es relativamente pequeña. Sus ondas deben atravesar la

ionosfera terrestre, de ahí el uso de microondas para conseguir altísimas ganancias,

39

las antenas terrestres son parabólicas de grandes dimensiones, aproximadamente igual

a 30 m de diámetro con ganancia de 60 dB en 2 GHz

Los enlaces se hacen básicamente entre puntos visibles es decir, puntos altos de

la topografía. Cualquiera que sea la magnitud del sistema de microondas, para

funcionamiento correcto es necesario que los recorridos entre enlaces tengan una

altura libre adecuada para la propagación en toda época del año, tomando en cuenta

las variaciones de las condiciones atmosféricas de la región.

Figura 18: Transmisión Satelital Fuente: Martínez, 2010

Modos de Transmisión

Jerarquía Digital Plesiócrona (PDH)

La Jerarquía Digital Plesiócrona, conocida como PDH (Plesiochronous Digital

Hierarchy), es una tecnología usada en telecomunicaciones tradicionalmente para

40

telefonía que permite enviar varios canales telefónicos sobre un mismo medio (ya sea

cable coaxial, radio o microondas) usando técnicas de multiplexación por división de

tiempo y equipos digitales de transmisión. También puede enviarse sobre fibra óptica,

aunque no está diseñado para ello y a veces se suele usar en este caso SDH

(Sinchronous Digital Hierarchy).

Las redes PDH funcionan en un estado donde las diferentes partes de la red

están casi, pero no completamente sincronizadas. La tecnología PDH, por ello,

permite la transmisión de flujos de datos que, nominalmente, están funcionando a la

misma velocidad (bit rate), pero permitiendo una cierta variación alrededor de la

velocidad nominal gracias a la forma en la que se construyen las tramas.

PDH se basa en canales de 64 Kbps En cada nivel de multiplexación se van

aumentando el número de canales sobre el medio físico. Es por eso que las tramas de

distintos niveles tienen estructuras y duraciones diferentes. Además de los canales de

voz en cada trama viaja información de control que se añade en cada nivel de

multiplexación, por lo que el número de canales transportados en niveles superiores

es múltiplo del transportado en niveles inferiores, pero no ocurre lo mismo con el

régimen binario.

En la tabla que sigue se muestran los distintos niveles de multiplexación PDH

utilizados en Norteamérica (Estados Unidos y Canadá), Europa y Japón.

Tabla 3. Niveles de Multiplexacion PDH

NivelNorteamérica Europa Japón

Circuitos Kbit/s Denominación Circuitos Kbit/s Denominación Circuitos Kbit/s Denominación

1 24 1,544 (T1) 30 2,048 (E1) 24 1,544 (J1)

2 96 6,312 (T2) 120 8,448 (E2) 96 6,312 (J2)

3 672 44,736 (T3) 480 34,368 (E3) 480 32,064 (J3)

4 4032 274,176 (T4) 1920 139,264 (E4) 1440 97,728 (J4)

Fuente: Echenique, 2004

41

Jerarquía Digital Síncrona (SDH)

La jerarquía SDH es un sistema de transmisión digital de datos que utiliza

fibra óptica. Fue desarrollada en EEUU bajo el nombre de SONET, luego en 1989 el

CCITT publicó una serie de recomendaciones donde se nombró SDH.

La trama básica de SDH es el STM-1 (Synchronous Transport Module level

1), con una velocidad de 155 Mbps. Cada trama va encapsulada en un tipo especial de

estructura denominado contenedor. Una vez encapsulados se añaden cabeceras de

control que identifican el contenido de la estructura (el contenedor) y el conjunto,

después de un proceso de multiplexación, se integra dentro de la estructura STM-1.

Los niveles superiores se forman a partir de multiplexar a nivel de Byte varias

estructuras STM-1, dando lugar a los niveles STM-4, STM-16 y STM-64.

El resultado de la multiplexación es una trama formada por 9 filas de 270

octetos cada una (270 columnas de 9 octetos). La transmisión se realiza bit a bit en el

sentido de izquierda a derecha y de arriba abajo. La trama se transmite a razón de

8000 veces por segundo (cada trama se transmite en 125 μs). Por lo tanto, el régimen

binario (Rb) para cada uno de los niveles es:

STM-1 = 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits) = 155 Mbps.

STM-4 = 4 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits) = 622 Mbps.

STM-16 = 16 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits) = 2.5 Gbps.

STM-64 = 64 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits) = 10 Gbps.

STM-256 = 256 * 8000 * (270 octetos * 9 filas * 8 bits) = 40 Gbps.

De las 270 columnas que forman la trama STM-1, las 9 primeras forman la

denominada "Cabecera" (overhead), independiente de la cabecera de trayecto de los

contenedores virtuales antes mencionados, mientras que las 261 restantes constituyen

la carga útil (Payload).

42

En la cabecera están contenidos bytes para alineamiento de trama, control de

errores, canales de operación y mantenimiento de la red y los punteros, que indican el

comienzo del primer octeto de cada contenedor virtual.

Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)

Es un organismo internacional de gran importancia en la Organización de las

Naciones Unidas, en lo que concierne a las tecnologías de la información y la

comunicación, está formada por 191 Estados miembros y más de 700 miembros del

sector y asociados, agrupando a las organizaciones gubernamentales de distintos

países del mundo, encargados de la administración y gestión del espectro

radioeléctrico en sus regiones, este organismo se encarga de permitir el crecimiento y

el desarrollo sostenible de las redes de telecomunicaciones y de información,

facilitando el acceso universal para todos los que puedan participar y beneficiarse en

la economía y la sociedad mundial de las telecomunicaciones y la información.

La UIT tiene bajo su responsabilidad la elaboración de las normas y reglamentos

necesarios para crear infraestructuras y proporcionar servicios de telecomunicaciones,

la gestión equitativa del espectro de frecuencias radioeléctricas y de las órbitas de los

satélites para facilitar la prestación de servicios inalámbricos en todo el mundo, o la

ayuda a los países en la elaboración de sus estrategias de desarrollo de las

telecomunicaciones, tiene por objeto que los seres humanos tengan un acceso fácil a

la información y la comunicación y colaborar significativamente al desarrollo

económico y social de la humanidad.

La administración y gestión eficiente del espectro radioeléctrico en cada país es

autónoma, pero se rigen por normativas y las recomendaciones de la UIT, esto con la

finalidad de poseer un estándar en los modelos y aplicaciones de comunicaciones,

como son los casos de: telefonía, televisión, radiodifusión, entre otros, cada uno de

estos atributos o aplicaciones de telecomunicaciones requieren del espectro

radioeléctrico, por lo que es de suma importancia que un organismo estatal rija su

43

utilización, de lo contrario ocurrirían muchas afectaciones en los servicios, tales

como: interferencias, co-canales y solapamiento.

Redes Gsm

En una red GSM, la terminal del usuario se llama estación móvil. Una

estación móvil está constituida por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de

abonado), que permite identificar de manera única al usuario y a la terminal móvil, o

sea, al dispositivo del usuario (normalmente un teléfono portátil).

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un número único de

identificación de 15 dígitos denominado IMEI (Identificador internacional de

equipos móviles). Cada tarjeta SIM posee un número de identificación único (y

secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados móviles). Este

código se puede proteger con una clave de 4 dígitos llamada código PIN.

Por lo tanto, la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario

independientemente de la terminal utilizada durante la comunicación con la estación

base. Las comunicaciones entre una estación móvil y una estación base se producen a

través de un vínculo de radio, por lo general denominado interfaz de aire (o en raras

ocasiones, interfaz Um).

Figura 19: Esquema del sistema de la red GSMFuente: Serrano, 2006

44

Todas las estaciones base de una red celular están conectadas a un controlador

de estaciones base (o BSC), que administra la distribución de los recursos. El sistema

compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el

Subsistema de estaciones base (o BSS).

Por último, los controladores de estaciones base están físicamente conectados

al Centro de conmutación móvil (MSC) que los conecta con la red de telefonía

pública y con Internet; lo administra el operador de la red telefónica. El MSC

pertenece a un Subsistema de conmutación de red (NSS) que gestiona las identidades

de los usuarios, su ubicación y el establecimiento de comunicaciones con otros

usuarios.

Generalmente, el MSC se conecta a bases de datos que proporcionan funciones

adicionales:

El Registro de ubicación de origen (HLR): es una base de datos que contiene

información (posición geográfica, información administrativa, etc.) de los

abonados registrados dentro de la zona del conmutador (MSC).

El Registro de ubicación de visitante (VLR): es una base de datos que

contiene información de usuarios que no son abonados locales. El VLR

recupera los datos de un usuario nuevo del HLR de la zona de abonado del

usuario. Los datos se conservan mientras el usuario está dentro de la zona y se

eliminan en cuanto abandona la zona o después de un período de inactividad

prolongado (terminal apagada).

El Registro de identificación del equipo (EIR): es una base de datos que

contiene la lista de terminales móviles.

El Centro de autenticación (AUC): verifica las identidades de los usuarios.

La red celular compuesta de esta manera está diseñada para admitir movilidad a

través de la gestión de traspasos (movimientos que se realizan de una celda a otra).

Finalmente, las redes GSM admiten el concepto de roaming: el movimiento desde la

red de un operador a otra.

Tarjeta SIM

45

Una tarjeta SIM contiene la siguiente información:

El número telefónico del abonado (MSISDN).

El número internacional de abonado (IMSI, Identificación internacional de

abonados móviles).

El estado de la tarjeta SIM.

El código de servicio (operador).

La clave de autenticación.

El PIN (Código de identificación personal).

El PUK (Código personal de desbloqueo).

El Estándar Celular CDMA

Con CDMA, para diferenciar a los distintos usuarios, en lugar de frecuencias

separadas se usan códigos digitales únicos. Los códigos son conocidos tanto por

la estación móvil (teléfono celular) como por la estación base, y se llaman

"Secuencias de Código Pseudo-Aleatorio". Por lo tanto todos los usuarios comparten

el mismo rango del espectro radioeléctrico.

En telefonía celular, CDMA es una técnica de acceso múltiple digital

especificada por la Asociación de Industria de Telecomunicaciones (TIA) como "IS-

95." La TIA aprobó el estándar CDMA IS-95 en julio de 1993.

Los sistemas IS-95 dividen el espectro radioeléctrico en portadoras de 1.25

MHz de ancho de banda.

Tecnología CDMA

CDMA usa una tecnología de Espectro Ensanchado, es decir la información se

extiende sobre un ancho de banda mucho mayor que el original, conteniendo una

señal (código) identificativa.

Una llamada CDMA empieza con una transmisión a 9600 bits por segundo.

Entonces la señal es ensanchada para ser transmitida a 1.23 Megabits por

segundo aproximadamente. El ensanchamiento implica que un código digital

concreto se aplica a la señal generada por un usuario en una célula.

46

Posteriormente la señal ensanchada es transmitida junto con el resto de señales

generadas por otros usuarios, usando el mismo ancho de banda. Cuando las

señales se reciben, las señales de los distintos usuarios se separan haciendo uso de

los códigos distintivos y se devuelven las distintas llamadas a una velocidad de 9600

bps.

Los usos tradicionales del espectro ensanchado son militares debido a que una

señal ensanchada es muy difícil de bloquear, de interferir y de identificar. Esto

es así porque la potencia de estas señales esta distribuida en un gran ancho de

banda y solo aparecen como un ruido ligero. Lo contrario ocurre con el resto de

tecnologías que concentran la potencia de la señal en un ancho de banda estrecho,

fácilmente detectable.

Sincronización

En la fase final del radioenlace, sentido estación base - móvil nuestra

llamada no se transmite de forma continua. Cada cierto tiempo se conmuta entre

los distintos usuarios y se transmite parte de su llamada con el pseudo código

correspondiente. Este proceso se debe repetir continuamente para que un usuario no

pierda la llamada al no reconocer su código concreto. Por ello las

estaciones base deben estar sincronizadas con una referencia de tiempo común.

El Sistema del Posicionamiento Global (GPS) usa esta técnica de

sincronización. GPS es un satélite basado en un sistema de radionavegación

capaz de proporcionar mediante medios prácticos y económicos la posición,

velocidad, y tiempo a un número ilimitado de usuarios, de forma continua.

Ventajas de CDMA

Las ventajas que ofrece CDMA son:

La capacidad aumenta de 8 a 10 veces respecto al sistema AMPS y de 4 a

5 veces respecto de GSM.

Mejor calidad de llamada con sonido más claro.

47

Sistema simplificado que usa la misma frecuencia en cada sector de cada

célula.

Mejora las características de cobertura.

Por otra parte dentro de la tecnología GlobalStar también cabe destacar el uso

del "Handoff Suave", y de la técnica "BentPipe", mediante la cual los satélites

devuelven la señal a la tierra con el mínimo retraso.

A fin de compensar las interferencias los terminales podrán variar los niveles

de potencia, que podrán estar entre 50-300 mw. Por último se puede resaltar la

utilización de la técnica "Path Diversity". Esta técnica permite la combinación de

varias señales de distinta potencia, procedentes de la misma fuente, en una sola.

Un usuario estará atendido hasta por tres satélites que combinaran las señales

recibidas en una única. Al estar los satélites en continuo movimiento estos

serán añadidos o retirados del servicio de una determinada llamada.

Que es CDMA?

CDMA es una forma de "el cobertor - el espectro “, una familia de técnicas de

comunicación digitales que se han usado en las aplicaciones militares durante muchos

años. El principio del centro de espectro del cobertor es el uso de ruido - el portador

ondea, y, cuando el nombre implica, el ancho de banda es más ancho que el requerido

para el punto simple - a - la comunicación del punto a la misma proporción de los

datos. Había dos motivaciones originalmente: o para resistirse los esfuerzos enemigos

para bloquear las comunicaciones, o para esconder el hecho que la comunicación

incluso estaba teniendo lugar. Tiene una historia que regresa a los días de la Segunda

Guerra Mundial.

Ventajas de CDMA

Excepcional calidad de voz y de llamadas

La tecnología CDMA filtra el ruido de fondo, la diafonía y la interferencia, de

modo que el usuario puede disfrutar una mayor claridad de voz, privacidad y mejor

calidad de llamadas. El codificador de voz de velocidad variable del sistema CDMA

48

de QUALCOMM traduce la voz humana a transmisiones digitales, ceros y unos, a las

mayores velocidades de traducción posibles (8kbps o 13kbps). Esto aumenta la

claridad de la voz y maximiza la capacidad del sistema móvil.

Mayor cobertura a menor costo

La señal de espectro expandido CDMA proporciona la mayor cobertura de la

industria inalámbrica, permitiendo construir redes con muchas menos instalaciones

base comparada con otras tecnologías inalámbricas. Una menor cantidad de

instalaciones base significa reducir los gastos operativos, con ahorros resultantes

tanto para operadores como clientes.

UMTS

Sistema universal de telecomunicaciones móviles (Universal Mobile

Telecommunications System o UMTS) es una de las tecnologías usadas por los

móviles de tercera generación, sucesora de GSM, debido a que la tecnología GSM

propiamente dicha no podía seguir un camino evolutivo para llegar a brindar servicios

considerados de tercera generación.

Aunque inicialmente esté pensada para su uso en teléfonos móviles, la red

UMTS no está limitada a estos dispositivos, pudiendo ser utilizada por otros.

Sus tres grandes características son las capacidades multimedia, una velocidad

de acceso a Internet elevada, la cual también le permite transmitir audio y video en

tiempo real; y una transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas.

Además, dispone de una variedad de servicios muy extensa.

Características

UMTS permite introducir muchos más usuarios a la red global del sistema, y

además permite incrementar la velocidad a 2 Mbps por usuario móvil.

Está siendo desarrollado por 3GPP (3rd Generation Partnership Project), un

proyecto común en el que colaboran: ETSI (Europa), ARIB/TIC (Japón), ANSI T-1

(USA), TTA (Korea), CWTS (China). Para alcanzar la aceptación global, 3GPP va

49

introduciendo UMTS por fases y versiones anuales. La primera fue en 1999, describía

transiciones desde redes GSM. En el 2000, se describió transiciones desde IS-95 y

TDMA. ITU es la encargada de establecer el estándar para que todas las redes 3G

sean compatibles.

UMTS ofrece los siguientes servicios:

Facilidad de uso y bajos costes: UMTS proporcionará servicios de uso fácil y

adaptable para abordar las necesidades y preferencias de los usuarios, amplia gama de

terminales para realizar un fácil acceso a los distintos servicios y bajo coste de los

servicios para asegurar un mercado masivo. Como el roaming internacional o la

capacidad de ofrecer diferentes formas de tarificación.

Nuevos y mejorados servicios: Los servicios de voz mantendrán una posición

dominante durante varios años. Los usuarios exigirán a UMTS servicios de voz de

alta calidad junto con servicios de datos e información. Las proyecciones muestran

una base de abonados de servicios multimedia en fuerte crecimiento hacia el año

2010, lo que posibilita también servicios multimedia de alta calidad en áreas carentes

de estas posibilidades en la red fija, como zonas de difícil acceso. Un ejemplo de esto

es la posibilidad de conectarse a Internet desde el terminal móvil o desde el ordenador

conectado a un terminal móvil con UMTS.

Acceso rápido: La principal ventaja de UMTS sobre la segunda generación

móvil (2G), es la capacidad de soportar altas velocidades de transmisión de datos de

hasta 144 kbit/s sobre vehículos a gran velocidad, 384 kbit/s en espacios abiertos de

extrarradios y 7.2 Mbit/s con baja movilidad (interior de edificios. Esta capacidad

sumada al soporte inherente del protocolo de Internet (IP), se combinan

poderosamente para prestar servicios multimedia interactivos y nuevas aplicaciones

de banda ancha, tales como servicios de video telefonía y video conferencia y

transmisión de audio y video en tiempo real.

Arquitectura

La estructura de redes UMTS esta compuesta por dos grandes subredes: la red

de telecomunicaciones y la red de gestión. La primera es la encargada de sustentar la

transmisión de información entre los extremos de una conexión. La segunda tiene

50

como misiones la provisión de medios para la facturación y tarificación de los

abonados, el registro y definición de los perfiles de servicio, la gestión y seguridad en

el manejo de sus datos, así como la operación de los elementos de la red, con el fin de

asegurar el correcto funcionamiento de ésta, la detección y resolución de averías o

anomalías, o también la recuperación del funcionamiento tras periodos de apagado o

desconexión de algunos de sus elementos. Dentro de este apartado vamos a analizar

sólo la primera de las dos subredes, esto es, la de telecomunicaciones.

UMTS usa una comunicación terrestre basada en una interfaz de radio W-

CDMA, conocida como UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). Soporta división

de tiempo duplex (TDD) y división de frecuencia duplex (FDD). Ambos modelos

ofrecen ratios de información de hasta 2 Mbps.

Una red UMTS se compone de los siguientes elementos:

Núcleo de red (Core Network). El núcleo de red incorpora funciones de

transporte y de inteligencia. Las primeras soportan el transporte de la información de

tráfico y señalización, incluida la conmutación. El encaminamiento reside en las

funciones de inteligencia, que comprenden prestaciones como la lógica y el control de

ciertos servicios ofrecidos a través de una serie de interfaces bien definidas; también

incluyen la gestión de la movilidad. A través del núcleo de red, el UMTS se conecta

con otras redes de telecomunicaciones, de forma que resulte posible la comunicación

no sólo entre usuarios móviles UMTS, sino también con los que se encuentran

conectados a otras redes.

Red de acceso radio (UTRAN). Desarrollada para obtener altas velocidades de

transmisión. La red de acceso radio proporciona la conexión entre los terminales

móviles y el Core Network. En UMTS recibe el nombre de UTRAN (Acceso

Universal Radioeléctrico Terrestre) y se compone de una serie de subsistemas de

redes de radio (RNS) que son el modo de comunicación de la red UMTS. Un RNS es

responsable de los recursos y de la transmisión / recepción en un conjunto de celdas y

esta compuesto de un RNC y uno o varios nodos B. Los nodos B son los elementos

de la red que se corresponden con las estaciones base. El Controlador de la red de

51

radio (RNC) es responsable de todo el control de los recursos lógicos de una BTS

(Estación Base Transmisora).

UE (User Equipment). Se compone del terminal móvil y su módulo de

identidad de servicios de usuario/suscriptor (USIM) equivalente a la tarjeta SIM del

teléfono móvil.

Parte también de esta estructura serían las redes de transmisión empleadas

para enlazar los diferentes elementos que la integran. Como los protocolos UU y IU.

Un ejemplo de una conexión a la red UMTS desde un terminal sería el que se

explica con el siguiente diagrama:

Partimos de nuestro dispositivo 3G ya sea un teléfono móvil o una tarjeta para

ordenadores compatible con esta red, nuestros datos llegan al NodoB que es el

encargado de recoger las señales emitidas por los terminales y pasan al RNC para ser

procesadas, estos dos componentes es lo que llamamos UTRAN, desde el UTRAN

pasa al núcleo de la red que está dividido en conmutadores que distribuyen los datos

por los diferentes sistemas, según vayan a uno u otro seguirán un camino pasando por

el MSC (Mobile services Switching Center), o por el SGSN (Serving GPRS Support

Node) y posteriormente por el GGSN (Gateway GPRS Support Node).

REDES DE DATOS CORPORATIVOS

Frame Relay

Frame Relay o (Frame-mode Bearer Service) es una técnica de comunicación

mediante retransmisión de tramas para redes de circuito virtual, introducido por la

ITU-T a partir de la recomendación I.122 de 1988. Consiste en una forma

simplificada de tecnología de conmutación de paquetes que transmite una variedad de

tamaños de tramas o marcos (“frames”) para datos, perfecto para la transmisión de

grandes cantidades de datos.

52

La técnica Frame Relay se utiliza para un servicio de transmisión de voz y

datos a alta velocidad que permite la interconexión de redes de área local separadas

geográficamente a un coste menor.

Frame Relay proporciona conexiones entre usuarios a través de una red

pública, del mismo modo que lo haría una red privada punto a punto, esto quiere decir

que es orientado a la conexión.

Las conexiones pueden ser del tipo permanente, (PVC, Permanent Virtual

Circuit) o conmutadas (SVC, Switched Virtual Circuit). Por ahora sólo se utiliza la

permanente. De hecho, su gran ventaja es la de reemplazar las líneas privadas por un

sólo enlace a la red.

El uso de conexiones implica que los nodos de la red son conmutadores, y las

tramas deben llegar ordenadas al destinatario, ya que todas siguen el mismo camino a

través de la red, puede manejar tanto tráfico de datos como de voz.

Al contratar un servicio Frame Relay, contratamos un ancho de banda

determinado en un tiempo determinado. A este ancho de banda se le conoce como

CIR (Commited Information Rate). Esta velocidad, surge de la división de Bc

(Committed Burst), entre Tc (el intervalo de tiempo). No obstante, una de las

características de Frame Relay es su capacidad para adaptarse a las necesidades de las

aplicaciones, pudiendo usar una mayor velocidad de la contratada en momentos

puntuales, adaptándose muy bien al tráfico en ráfagas. Aunque la media de tráfico en

el intervalo Tc no deberá superar la cantidad estipulada Bc. Estos Bc bits, serán

enviados de forma transparente. No obstante, cabe la posibilidad de transmitir por

encima del CIR contratado, mediante los Be (Excess Burst). Estos datos que superan

lo contratado, serán enviados en modo best-effort, activándose el bit DE de estas

tramas, con lo que serán las primeras en ser descartadas en caso de congestión en

algún nodo.

53

Como se observa en la imagen, las tramas que superen la cantidad de Bc+Be

en el intervalo, serán descartadas directamente sin llegar a entrar en la red, sin

embargo las que superan la cantidad Bc pero no Bc+Be se marcan como descartables

(DE=1) para ser estas las primeras en ser eliminadas en caso de congestión.

Para realizar control de congestión de la red, Frame Relay activa unos bits,

que se llaman FECN (forward explicit congestion notification), BECN (backward

explicit congestion notification) y DE (Discard Eligibility). Para ello utiliza el

protocolo LAPF, un protocolo de nivel de enlace que mejora al protocolo LAPD.

FECN se activa, o lo que es lo mismo, se pone en 1, cuando hay congestión en

el mismo sentido que va la trama.

BECN se activa cuando hay congestión en el sentido opuesto a la transmisión.

DE igual a 1 indica que la trama será descartable en cuanto haya congestión. Se

utiliza el llamado Algoritmo del Cubo Agujereado, de forma que se simulan 2 cubos

con un agujero en el fondo: Por el primero de ellos pasan las tramas con un tráfico

inferior a CIR, el que supera este límite pasa al segundo cubo, por el que pasará el

tráfico inferior a CIR+EIR (y que tendrán DE=1). El que supera este segundo cubo es

descartado.

54

En cada nodo hay un gestor de tramas, que decide, en caso de congestión, a

quien notificar, si es leve avisa a las estaciones que generan más tráfico, si es severa

le avisa a todos. Siguiendo el algoritmo anterior, podríamos descartar en el peor de

los casos el tráfico que pasa a través del segundo cubo. Este funcionamiento garantiza

que se cumplen las características de la gestión de tráfico.

Por otro lado, no lleva a cabo ningún tipo de control de errores o flujo, ya que

delega ese tipo de responsabilidades en capas superiores, obteniendo como resultado

una notable reducción del tráfico en la red, aumentando significativamente su

rendimiento. Esta delegación de responsabilidades también conlleva otra

consecuencia, y es la reducción del tamaño de su cabecera, necesitando de menor

tiempo de proceso en los nodos de la red y consiguiendo de nuevo una mayor

eficiencia. Esta delegación de control de errores en capas superiores es debido a que

Frame Relay trabaja bajo redes digitales en las cuales la probabilidad de error es muy

baja.

Aplicaciones y Beneficios

Reducción de complejidad en la red. elecciones virtuales múltiples son

capaces de compartir la misma línea de acceso.

Equipo a costo reducido. Se reduce las necesidades del “hardware” y el

procesamiento simplificado ofrece un mayor rendimiento por su dinero.

Mejora del desempeño y del tiempo de respuesta. penetración directa entre

localidades con pocos atrasos en la red.

Mayor disponibilidad en la red. Las conexiones a la red pueden redirigirse

automáticamente a diversos cursos cuando ocurre un error.

Se pueden utilizar procedimientos de Calidad de Servicio (QoS) basados en el

funcionamiento Frame Relay.

Tarifa fija. Los precios no son sensitivos a la distancia, lo que significa que

los clientes no son penalizados por conexiones a largas distancias.

55

Mayor flexibilidad. Las conexiones son definidas por los programas. Los

cambios hechos a la red son más rápidos y a menor costo si se comparan con

otros servicios.

Ofrece mayores velocidades y rendimiento, a la vez que provee la eficiencia

de ancho de banda que viene como resultado de los múltiples circuitos

virtuales que comparten un puerto de una sola línea.

Los servicios de Frame Relay son confiables y de alto rendimiento. Son un

método económico de enviar datos, convirtiéndolo en una alternativa a las

líneas dedicadas.

El Frame Relay es ideal para usuarios que necesitan una conexión de mediana

o alta velocidad para mantener un tráfico de datos entre localidades múltiples

y distantes.

Opcionales WEB, Libros virtuales: redes...

Frame Relay constituye un método de comunicación orientado a paquetes para la

conexión de sistemas informáticos. Se utiliza principalmente para la interconexión de

redes de área local (LANs, local área networks) y redes de área extensa (WANs, wide

área networks) sobre redes públicas o privadas. La mayoría de compañías públicas de

telecomunicaciones ofrecen los servicios Frame Relay como una forma de establecer

conexiones virtuales de área extensa que ofrezcan unas prestaciones relativamente

altas. Frame Relay es una interfaz de usuario dentro de una red de conmutación de

paquetes de área extensa, que típicamente ofrece un ancho de banda comprendida en

el rango de 56 Kbps y 1.544 Mbps.

Frame Relay se originó a partir de las interfaces ISND y se propuso como

estándar al Comité consultivo internacional para telegrafía y telefonía (CCITT) en

1984. El comité de normalización T1S1 de los Estados Unidos, acreditado por el

Instituto americano de normalización (ANSI), realizó parte del trabajo preliminar

sobre Frame Relay

56

Gigabit Ethernet

Giga Ethernet es una extensión de Ethernet tradicional como de Fast Ethernet.

Añade a la transmisión en semi-dúplex propia de Ethernet, la transmisión en dúplex

completo. Permite medios físicos de tipo 1000Base-X y 1000Base-T.

Transmisión semi-dúplex: Se utiliza el protocolo CSMA/CD (propio de

Ethernet). Este protocolo es el de control de colisiones. Para el control de colisiones

se utiliza el llamado retardo exponencial binario. Como la trama de estándar es de 64

bytes y la de Giga máxima es de 512 bytes, cuando hay una trama de menos de 512

bytes, se añade al final una serie de símbolos para completar hasta los 512 (a estos

símbolos se les llama portadora). Cuando se produce una colisión, el emisor transmite

en la forma habitual una señal de congestión y para su emisión.

Cuando se emiten tramas cortas, la eficiencia es poca, al tener que añadir

trozos de portadora para completar los 512 bytes de trama. Una manera de aumentar

la eficiencia es transmitir ráfagas de tramas (cuando una estación consigue emitir una

trama sin colisionar, continúa trasmitiendo más tramas pero ya sin añadirle la

portadora, y de esta forma aumenta la eficiencia). Lo único que tiene que hacer es

esperar el tiempo suficiente para no colapsar al receptor con sus tramas.

Rendimiento de una red Ethernet

Factores de los que depende el rendimiento:

Tamaño de la trama

Número de estaciones de la red

Tiempo de propagación entre estaciones

Recomendaciones para tener un buen rendimiento en la red:

57

No utilizar cables muy largos; dividir con puentes o encaminadotes

No utilizar muchos terminales en el mismo cableado, mejor dividir la red

Utilizar tarjetas de red que implementen detección de colisiones y retardo

exponencial binario

Utilizar a ser posible el tamaño máximo de trama; se reduce la probabilidad

de colisiones

No mezclar aplicaciones de transferencia masiva y aplicaciones de tiempo

real ya que no se compatibiliza mínimo retardo y máximo rendimiento

Colisiones excesivas: 16 colisiones consecutivas son colisiones excesivas

La distribución del ancho de banda: En CSMA/CD se permite un equilibrio

entre las estaciones de la red ya que las estaciones que emiten tramas más

grandes acaparan más ancho de banda

El efecto captura: Cuando hay dos estaciones (una muy rápida y otra muy

lenta) se producen muchas colisiones y además, la más rápida transmitirá

muchas más tramas que la más lenta, llegando incluso a impedir el uso de la

red por la estación más lenta. Para evitar esto, se ha propuesto la utilización

de un algoritmo de control de colisiones llamado Método de Arbitraje

Logarítmico Binario. El problema es que sólo se puede implementar en

hardware, lo que implicaría utilizar nuevas tarjetas de red

Transmisión dúplex completo:

Dúplex completo es la facilidad de emitir y recibir datos al mismo tiempo. Giga

Ethernet permite la transmisión en dúplex completo. Para que esto sea posible, se

tienen que dar estas condiciones:

Que el medio físico lo permita

Que haya sólo dos estaciones

Que las tarjetas de red de ambas lo soporten

58

Si alguna de las condiciones no se dan, se producen muchas colisiones no

detectadas y se reduce el rendimiento. Con dúplex completo, se puede deshabilitar

CSMA/CD ya que sólo hay dos estaciones conectadas punto a punto y la única

limitación en cuanto a la longitud del cableado es la atenuación de la señal en el

medio físico. En Giga Ethernet se utilizan los buffers llamados Distribuidores con

Memoria Intermedia que en vez de transmitir las tramas bit a bit, tienen un buffer que

se va llenando con la trama y cuando está completa la retransmite (actúan como un

puente).

El control de flujo: Se utiliza el comando PAUSE. El receptor envía este comando

cuando quiere que el emisor pare de emitir durante cierto tiempo. Así se evita el

desbordamiento de los buffers. Para que esto funcione eficientemente, es necesario

que estos comando sean detectados prematuramente por los conmutadores (se utiliza

hardware).

Cada estación debe tener un buffer lo suficientemente grande para almacenar toda

la información que le llegue desde que emite un comando Pause hasta que ese

comando llegue al emisor y todo el tráfico que haya salido ya, llegue al receptor. Por

ejemplo, si una trama tarda en llegar desde el emisor al receptor, por ejemplo un

segundo, los buffers deben tener la capacidad de almacenar el tráfico que haya en dos

segundos.

Es de hacer notar que Movistar cuenta routers gigabit para a los nuevos clientes

de FTTH, se trata del Comtrend WAP-5813n, con 4 puertos gigabit y WiFi N.

La empresa operadora además incorpora a su oferta de servicios sobre fibra óptica

un nuevo router avanzado con tecnología inalámbrica wifi 802.11n

Este nuevo equipamiento permite gestionar de la manera más eficiente el gran

ancho de banda que proporciona la fibra óptica hasta el hogar y dará a los usuarios lo

último en Internet sin cables.

Con el nuevo router avanzado los usuarios optimizarán el uso de las altas

prestaciones de Internet y Televisión que ofrece el Trío Futura, ya que, incorpora una

conexión inalámbrica mucho más rápida. Para disfrutar de la mayor velocidad del

estándar wifi 802.11n el equipo conectado al router deberá contar con esa tecnología

59

y un mayor área de cobertura, siendo además compatible con los estándares wifi

anteriores.

Gestiona velocidades de hasta 100 Mbps, lo que garantiza la calidad del servicio

en próximos aumentos de velocidad.

Posibidad de recibir de manera simultánea canales de TV en definición estándar,

alta definición y vídeo bajo demanda. A modo de ejemplo, el usuario podrá ver

canales distintos en más de una habitación, grabar canales HD mientras se ven otros o

acceder a contenidos a la carta, todo al mismo tiempo y sin que la calidad de la

conexión a Internet se vea afectada.

Dispone de puertos de conexión gigabit ethernet (que harán que la red en el hogar

sea aun más rápida)

Para aprovechar al máximo el potencial de esta nueva tecnología, también se han

incorporado a la oferta adaptadores USB 11n para aquellos clientes que no aun no

dispongan de este estándar en su ordenador.

60

METODOLOGÍA

Según el manual de Trabajos de grado de especialización y maestrías y tesis

doctorales (2006):

“Se entiende por Investigación de Campo, el análisis sistemático de problemas en la realidad, con el propósito bien sea de describirlos, interpretarlos, entender su naturaleza y factores constituyentes, explicar sus causas y efectos, o predecir su ocurrencia, haciendo uso de métodos característicos de cualquiera de los paradigmas o enfoques de investigación conocidos o en desarrollo. Los datos de interés son recogidos en forma directa de la realidad; en este sentido se trata de investigaciones a partir de datos originales o primarios”. (p.18)

Este proyecto se enmarcó dentro de una investigación de tipo de campo, debido a

que el mismo objeto de estudio sirvió como fuente de obtención de información,

además se considera descriptiva debido a que se explica detalladamente cada proceso

aplicado para el Mantenimiento de las redes de acceso celular, transmisión y datos

corporativos de Movistar en la zona Naiguatá. Adicionalmente y en el contexto

planteado, en el Manual de Trabajos de Grado de Especialización y Maestría y Tesis

Doctorales U.P.E.L. (2008), se pudo considerar en esta investigación un componente

Documental, ya que:

“Se entiende por investigación Documental, el estudio de los problemas con el propósito de ampliar y profundizar el conocimiento de su naturaleza, con apoyo, principalmente, en trabajos previos, información, y datos divulgado por medios impresos, audiovisuales o electrónicos. La originalidad del estudio se refleja en el enfoque, criterios, conceptualizaciones, reflexiones, conclusiones, recomendaciones y, en general, en el pensamiento del autor”. (p. 20).

61

Descripción de los procedimientos.

A continuación se describen por etapas todas las actividades desarrolladlas

durante el periodo de duración de la pasantía a fin de cumplir con los objetivos

asignados.

Las actividades realizadas (ver anexo 3), fueron divididas en cuatro (4) fases:

Fase 1: Planificación Inicial

SEMANAS 1 y 2 (del 02 de Mayo al 14 de Mayo)

La primera actividad desarrollada en la empresa fue conocer como estaba

constituida la red de telecomunicaciones en Movistar, observando que consta de tres

áreas operativas: Datos o clientes corporativos, Transmisión y Telefonía Móvil, los

mismos se encuentran dirigidos bajo la Gerencia de Telecom (Telecomunicaciones),

adicionalmente la empresa divide los grupos de trabajo por regiones, dentro de esta

división se encuentran las regiones foráneas o sub-regiones las cuales son: Valles del

Tuy, Oriente Mirandino, Altos Mirandinos, y la Región de La Guaira, siendo esta

última donde están ubicados los sectores Caraballeda y Naiguatá, los cuales serán

objetos de nuestro estudio, ya que en estas zonas (específicamente Naiguatá) es donde

se encuentra el problema en sí

En cada área operativa existe un grupo de especialistas que se encarga de

atender los requerimientos del Cliente Movistar, los mismos se clasifican de la

siguiente manera:

Mantenimientos preventivos: esto es llevado a cabo por especialistas integrales

en el área de mantenimiento preventivo y dentro de sus principales funciones esta la

de recopilar información de enlaces de microondas, celdas de acceso y clientes

corporativos en las distintas estaciones de movistar en toda la gran Caracas. Los

especialistas de mantenimiento preventivo elaborán rutinas de mantenimiento en las

estaciones requeridas por movistar de manera mensual y trabajan conjuntamente con

la gerencia de infraestructura de Sianmar.

62

Mantenimientos Correctivos: Actividad ejecutada por un grupo de especialistas

dedicados a las cada una de las distintas áreas operativas y ejercen sus funciones

dentro de las estaciones y clientes ubicadas en la regiones sur-este y oeste de Caracas.

Para los requerimientos de mantenimientos correctivos el trabajo se ejecuta en

función del área operativa y la ubicación geográfica de dicho requerimiento

Las labores de mantenimientos correctivos en las sub-regiones se encuentran

asignadas a especialistas integrales destacados en cada una de las sub regiones, a

diferencia de la región sur-este y este de Caracas las sub-regiones cuentan con un

especialista integral que es capaz de atacar cualquier requerimiento en cualquiera de

las áreas operativas garantizando así la calidad del servicio prestado en las estaciones

y clientes de Movistar ubicados en toda la región de Gran Caracas.

Solicitudes de Servicios Programadas: se refiere a todas las actividades bajo

demanda en las distintas áreas operativas y son realizadas por un grupo de

especialistas dedicados a tal función.

La Empresa Sianmar servicios evalúa constantemente la productividad de cada

especialista según el cumplimiento total o parcial de cada uno de los indicadores

porcentuales de calidad.

Fase 2: Determinación de Requerimientos.

SEMANAS 3, 4, 5, 6 y 7 (del 15 DE Mayo al 12 de Junio)

En esta etapa de la ejecución del proyecto visitamos las estaciones Caraballeda y

Naiguatá, con el fin de realizar inspecciones, levantamientos, verificación de línea de

vista, toma de graficas fotográficas, para determinar espacios físicos, tanto en la

caseta o shelter como en la torre, verificación de puesta a tierra, (tanto en la caseta

como en la torre) tomas para la energización de los equipos a instalar, coordenadas

geográficas de las estaciones, accesos, altura de la torre, ubicación de pararrayos y

dirección de las mismas entre otros parámetros.

63

También se observaron equipos de transmisión instalados en la sala o shelter de

Naiguatá, de lo cual describiremos el radio que está conectado hacia Caraballeda.

Características principales del radio en producción

Tabla 3. Características del radio Nera Flex Link

Frecuencia Tx 7 GHz

Sub Bandas A A´, B B´, C C´, D D´

Modulación 4 DQPSK

Dimensiones 21 X 23 X 12 cm

Puerto de gestión DB9

Ancho de banda 34 Mbps (16 x 2Mbps)

Potencia de TX 23 dBm

Potencia de RX -75 dBm

Protección 1 + 1

Alimentación -40,5 a -72 V DC

Luego de realizar las actividades antes señaladas, se determinó que, para la

solución del problema planteado (que es el mejoramiento de los servicios prestados

por Movistar, en la zona de Naiguatá) es necesario la instalación de un nuevo radio

enlace que cumpla con los siguientes requerimientos:

Características Principales del Radio a instalar

Tabla 3. Características del radio a instalar

Frecuencia Tx 7 GHz

Canal de frecuencia CH 1`, AB 28 MHz

Modulación 32 QAM (104 Mbps)

Puerto Ethernet (LAN) 20 Mbps

Puerto de gestión LCT (USB), Q3 (Ethernet LAN 10BaseT)

Ancho de banda STM-1 (63 E1=155 Mbps)

Potencia de TX 24 dBm

Potencia de RX -75 dBm

64

Estas características fueron revisadas y aprobadas por la gerencia de

ingeniería de Movistar, para los equipos que se vallan a instalar en la solución de este

problema.

Igualmente se señalan los materiales y su costo en dólares para la instalación de

mismo.

Lista de materiales requeridos para la Instalación

Tabla 4. Lista de materiales

Estación Caraballeda Cantidad

material

Estación Naiguatá Cantidad

material

Antenas 0,6 m Como Ant. 7 GHz 1 1,6 m Comp Ant 7 GHz 1

ODU SIAE AS23-AL Plus 2 SIAE AS23-AL Plus 2

IDO SIAE ALC PLUS 2 1 SIAE ALC PLUS 2 1

Flex DSX Chasis Flex DSX

Módulos full 120 Ohm

Módulos 120/75 Ohm

1

1

0

Chasis Flex DSX

Módulos full 120 Ohm

Módulos 120/75 Ohm

1

0

1

Cables ODU – IDU

ODU – TGB/EGB/MGB

Panel de Fusibles – PDB

Barra de rack – MGB

IDU - Panel de Fusibles

IDU – Barra de rack

DSX – Barra de rack

IDU – DSX

75 m x 2

15 m

0

0

3 m R

3 m N

3 m V

0

15 m

ODU – IDU

ODU –

TGB/EGB/MGB

Panel de Fusibles –

PDB

Barra de rack – MGB

IDU – Barra de rack

DSX – Barra de rack

IDU – DSX

20 m x 2

6 m

0

0

3 m V

12 m R

12 m N

0

2 m V

65

Fuente: El autor

Fase 3: Análisis de las Necesidades para el nuevo enlace.

SEMANAS 7, 8, 9, 10, 11, 12 y 13 (del 13 de Junio al 24 de Julio)

En este período se analizó la estructura de la plataforma actual, basándonos en el

funcionamiento y características de los equipos activos y pasivos que participan en

esta plataforma analógica, observando la labor que ejecuta cada uno dentro del

sistema.

A continuación se describe el equipo de transmisión, que actualmente se

encuentran operando entre Caraballeda y Naiguatá:

El radio Nera Flex Link, es un equipo para establecer circuitos dedicados,

redes de celulares, y redes de telefonía fija, opera en las bandas de frecuencias de 7,

8. 13. 15, 18, 23, 26, 28, 32, y 36 GHz. Tiene la capacidad de trasmitir, 2 X 2Mbit, 4

X 2Mbit, 8 X 2Mbit y 16 X 2Mbit, Particularmente este opera en la banda de 7 GHz,

y esta configurado para transmitir 16 E1s (multiplexacion básica del estándar PDH).

Esta constituido por dos unidades la IDU o interfaz (principal y protección) que es la

que se encarga de multiplexar los E1s, y llevarlos a una frecuencia intermedia IF, y la

unidad ODU o RF, (Radio Frecuencia) que es la encargada de modular la señal, con

una portadora y convertirla en Radio Frecuencia, y luego acoplarla a la antena para

que sea transmitida al otro extremo del enlace. Dicho radio tiene una potencia de Tx

de 24 dBm a la frecuencia de trabajo señalada, de igual manera, tiene una modulación

QPSK y tiene una protección 1 + 1 para una diversidad de frecuencia.

La potencia actual con la que transmite el radio es de 24,5 dBm

La potencia actual con la que se recibe el campo es de es de -46,7 dBm.

Por lo antiguo de estos equipos (aproximadamente doce años de servicios) y

por que no existen en el mercado de repuestos, (información suministrada por la

gerencia de redes de Movistar) ya que la empresa Nera, descontinuo este modelo de

radio se ha tomado la decisión (por parte de la Gerencia de Ingeniería de Transmisión

de Movistar) de sustituirlo por un modelo de última generación.

66

Por las razones antes expuestas se requiere la sustitución del enlace antes

descrito.

Posteriormente se examinó y estudió el equipo para el nuevo enlace, con el fin

de modificar el sistema actual y así llevarlo de analógico a digital, y ampliar el ancho

de banda de 34 Mbps a 155 Mbps, y en consecuencia ampliar el servicio de telefonía

celular, la red corporativa, y la red de transmisión. A continuación se muestra una

comparación entre los dos sistemas.

SIAE ALC PLUS 2 Nera Flex Link

Frecuencia Tx 7 GHz 7 GHz

Sub banda CH 1`, AB 28 MHz A A´, B B´, C C´, D D´

Modulación 32 QAM (104 Mbps) 4DQPSK

Puerto Ethernet (LAN) 20 Mbps N/A

Puerto de gestión LCT (USB), Q3 (Ethernet LAN

10BaseT)

DB9

Ancho de banda STM-1 (63 E1=155 Mbps) 34 MBPS (16 X 2Mbps)

Potencia de TX 24 dBm 24 dBm

Potencia de RX -75 dBm -75 dBm

Alimentación -48 vol DC -40,5 a -72 vol DC

Seguidamente se muestran detalladamente las características específicas del

equipo aprobado por la Gerencia de Ingeniería de Transmisión de Movistar.

67

SM SIAE MICROELECTRONICA

SM AL SISTEMA DE RADIO

Generalidades

AL es una serie de radio PDH de SIAE para capacidades de transmisión baja a

media en bandas de frecuencia de 7 a 38 GHz. Las distintas versiones de hardware

ofrecen una gama de tráfico de tributarios de 2xE1 a 16xE1, con o sin tráfico

Ethernet, con modulación 4 y 16QAM, con capacidad de hasta 64t/s. Costo reducido,

alta confiabilidad, tamaño compacto, peso liviano y programación completa son las

características claves de esta serie de radio.

Estándar Internacional

El equipo cumple con los siguientes estándares internacionales:

• EN 301 489–4 para EMC

• Recomendaciones ITU–R para todas las bandas de frecuencia

• Características EN 300 132–2 para alimentación

• Características ambientales EN 300 019 (Clase de operación 3.2 para IDU y

lase 4.1para ODU; almacenamiento: clase 1.2; transporte: clase 2.3)

• EN 60950 para seguridad

Aplicaciones

Las principales aplicaciones de AL son:

• Comunicación de radio entre celdas GSM

• Enlaces de radio para voz y transmisión de datos

68

• Rutas espurias para sistemas de radio de alta capacidad

• Enlaces de emergencia

• Tráfico Ethernet en comunicación punto a punto

ARQUITECTURA DEL SISTEMA

El equipamiento del AL radio consiste dos unidades separadas:

• La unidad interna (IDU) que contiene las interfaces de tributario, los modem

de los puertos Ethernet y las unidades controladoras

• La unidad externa (ODU) que convierte las señales IF a señales RF y

viceversa.

Las dos unidades están interconectadas vía cable coaxial. La figura numero

1muestra la IDU la figura muestra una configuración de ODU 1+1

respectivamente.

Figura 21: Interfaz o IDOFuente: Siae Microelectronica

69

Figura 22: RF O ODU Fuente: Siae Microelectronica

La unidad IDU Modular es fabricada en las siguientes versiones:

• 1+0/1+1, 1 unidad, capacidad 2x2, 4x2, 8x2, 16x2 Mbit/s

• 1+0/1+1, 2 unidades, capacidad 32x2 Mbit/s

• 1+1, 1 unidad, capacidad 34/2x34 Mbit/s

• 1+0/1+1, 1 unidad, capacidad 4x2 Mbit/s + 3x10/100BaseT

• 1+0/1+1, 1 unidad, capacidad 16x2 Mbit/s + 4x10/100BaseT (con capacidad

max de 32 Mbit/s)

ALC PLUS PDH RADIO

La unidad IDU está compuesta por los siguientes módulos: LIM,

CONTROLADOR, RIM insertados con plug–in en un subbastidor cableado.

En la versión 1+0 las funciones que componen los tres módulos separados

están integradas en un único módulo.

La unidad LIM interfaz los tributarios en entrada y salida y mediante un

proceso de multiplexación (demultiplexación) y de bit insertion (bit extraction) envía

(recibe) la señal de agregado al modulador (desde el demodulador). El LIM realiza

también la elaboración digital de la señal del modulador QAM. Además el módulo

duplica la señal principal lado transmisión y realiza la conmutación lado recepción en

la versión 1+1.

El módulo RIM contiene:

• La sección IF del modemodulador programable 4QAM/16QAM o como

alternativa 32QAM.

• La unidad alimentadora que procesa la tensión de la batería para alimentar

los circuitos de la IDU y enviar la tele alimentación hacia la ODU

70

• La interfaz del cable para la comunicación bidireccional entre IDU y ODU

mediante el cable de interconexión.

El módulo Controlador:

• Interfaza las señales de servicio tales como 1x9600 bit/s ó 2x4800 bit/s, 65

kbit/s, 2 Mbit/s.

• Contiene el software del equipo que permite controlar y gestionar todas las

funciones mediante un controlador principal y los periféricos asociados distribuidos

en el interior de la IDU y en la ODU

• Interfaza el sistema de gestión SCT/LCT mediante las puertas Ethernet,

RS232 y USB

• Recibe las alarmas externas y las dirige al contacto de relé junto con las

alarmas internas generadas por el equipo.

Unidad ODU

La unidad ODU contiene los circuitos que permiten interfazar la unidad IDU

de un lado y la antena del otro.

La portadora modulada QAM es traducida a la frecuencia RF mediante una doble

conversión.

Lo mismo ocurre en el lado recepción para enviar la portadora convertida a IF

al demodulador que se encuentra en el interior de la IDU.

La unidad ODU esta disponible en dos versiones: AL y AS. La ODU AS se

llama “Universal” por que puede ser utilizada como ODU SDH en los equipos ALS

de SIAE.

El acoplamiento de la antena se realiza mediante un híbrido balanceado o

desbalanceado.

71

SISTEMA DE GESTIÓN

Los equipos AL pueden ser gestionados en forma local o remota mediante un

software dedicado para PC llamado SCT/LCT.

Este dispone de una interfaz gráfica de fácil uso y es compatible con el uso

regular de teclado, mouse, etc.

Puertos de gestión

Es posible conectar el programa SCT/LCT al equipo mediante las siguientes

puertas de comunicación:

• Q3 (Ethernet LAN 10BaseT)

• RS232 (línea serial asincrónica)

• LCT (USB)

• Embedded Overhead Channel (EOC) inserto en la trama de radio

• Embedded Overhead Channel (EOC) inserto en un timeslot 16 kbit/s o 4x16

kbit/s de uno de los flujos tributarios de 2 Mbit/s.

Software del equipo

El software del equipo permite controlar y gestionar todas las funciones del

equipo. Este está distribuido en dos niveles hardware: controlador principal y

controladores periféricos.

El diálogo entre los controladores principales y periféricos ocurre según se

muestra en la Fig 24 Controlador principal

72

Figura 23: Detalle de pantalla para la gestión del equipo Fuente: Siae Microelectrónica

Las funciones realizadas por el controlador principal son las siguientes:

• Communication management: este utiliza SNMP como protocolo de gestión

y IP o IPoverOSI como protocolo de comunicación.

73

Figura 24: Dialogo entre Controladores Principal y periféricos Fuente: Siae Microelectrónica

Frecuencia de trabajo

7 GHz

Tabla 4. Capacidad de transmisión Hasta 16x2 Mbi/s sin o con tráfico Ethernet

Capacidad (Mbit/s) Configuración Dimensiones mecánicas

2x2/4x2/8x2 (max 16 Mbit/s) 1+0/1+1 1 unidad

2x2/4x2/8x2/16x2 (max 32 Mbit/s) 1+0/1+1 1 unidad

74

16x2 + Ethernet (max 32 Mbit/s) 1+0/1+1 1 unidad

16x2 + Ethernet (max 64 Mbit/s) 1+0/1+1 1 unidad

Fuente: Siae Microelectronica

Tabla 5. Potencia de salida nominal tolerancia +/- 1dB

Frecuencia Potencia salida 4QAM Potencia de salida 16QAM

7 GHz +27 dBm +22 dBm




15 GHz estándar +25 dBm +20 dBm

15 GHz LP +20 dBm –




28 GHZ +19 dBm +14 dBm


Fuente: Siae Microelectronica

Función Switch

Una conexión de radio US equipado con un módulo FEM puede funcionar como un

switch entre dos o más

LAN separadas con las siguientes ventajas:

• Conectar dos LAN separadas a una distancia incluso superior al límite máximo de

2,5 km (para Ethernet)

• Conectar dos LAN dentro de una red SDH compleja

• Mantener separado el tráfico en dos LAN hacia un filtro MAC para obtener un

tráfico total mayor al tráfico de una sola LAN.

El switch realizado en el módulo LIM Ethernet es trasparente (IEEE 802.1d y 802.q)

en la misma VLAN descrita en la tabla de configuración VLAN. Opera a nivel de

75

data link, layer 2 de la estructura OSI y deja intacto el nivel 3 y se encarga de enviar

el tráfico de una LAN local a una otra (local y remoto). El enrutamiento se da solo en

las direcciones base del nivel 2, subnivel MAC. El funcionamiento es el siguiente:

• Cuando una interfaz LAN recibe una trama MAC, según la dirección de destino

decide a qué LAN enviarla

• Si la dirección de destino está en la LAN de origen, se descarta el paquete

• Si la dirección de destino es conocido (mediante el procedimiento de estudio,

Address Learning) y está presente en la tabla de direcciones locales la trama es

enviada solo a la LAN de destino (MACswitching)

• De otro forma la trama es enviada a todas las puertas con la misma VLAN ID

(floading).

El switch es muy distinto a un Hub que copia todo lo que recibe de una línea en todas

las otras.

El switch, en verdad, adquiere una trama, la analiza, la reconstruye y la enruta.

Compensa también la distinta velocidad de las interfaces, tanto que se puede tener

una entrada a 100 Mbit/s y una salida a 10 Mbit/s.

La técnica es la siguiente:

• Desde el momento en que se activa, el switch examina todas las tramas que llegan

desde las distintas LAN y en base a las mismas compone las routing table en forma

progresiva.

De hecho muchas tramas en recepción le permiten al switch saber en qué LAN se

sitúa la extracción en trasmisión (MAC address Learning).

• Cada trama que llega al switch es retransmitida:

- Si el switch tiene la dirección de destino en la routing table, envía la trama a la LAN

correspondiente

- de otro modo la trama es enviada a todas las LAN salvo la de origen (floading)

- no bien el switch aumenta la adquisición de distintos equipos, la trasmisión se hace

cada vez más selectiva (y por lo tanto más eficiente)

• Llas routing table se actualizan después de un cierto número de minutos

(programable), eliminando las direcciones no activas en el último periodo (así si un

76

equipo es apartado en el término de pocos minutos si es dirigido correctamente)

(MAC Address Aging).

Todo el proceso se limita a las puertas que forman parte de la misma Vlan como se

describe en la tabla de configuración Vlan.

Función Ethernet Full Dúplex

Las primeras realizaciones de redes Ethernet fueron en cables coaxiales con las

estándar 10Base5. Según este estándar las interfaces Ethernet (por ej. PC) se conectan

al cable coaxial en paralelo y están normalmente en modalidad receptor. Una sola PC

en un tiempo prefijado, trasmite en el cable, las otras están en recepción, como en la

modalidad half dúplex y solo una PC utiliza el mensaje recibido.

Luego el cable coaxial se sustituye progresivamente por el cable de pares

Unshielded Twisted Pair (UTP) como para el estándar 10BaseT. En general hay

cuatro pares en el cable UTP Cat5 pero solo dos son utilizados con el 10BaseT, una

para la Tx y una para Rx. En los estándar 10Base5 y 10BaseT los protocolos de red

son los mismos; la diferencia consiste en la interfaz eléctrica. El cable UTP se

conecta punto–punto entre un hub y una interfaz Ethernet. La estructura de red es una

estrella donde el server está conectado a un hub y en el mismo se apoya un cable para

cada interfaz Ethernet.

El paso siguiente es sustituir el hub con un equipo más potente, por ejemplo, un

switch. En este caso es posible activar la trasmisión en ambos pares al mismo tiempo,

en un cordón eléctrico en una dirección, en otro para la dirección opuesta. Con esto se

obtiene una trasmisión full dúplex en UTP.

Con la activación de la trasmisión full dúplex es posible obtener un incremento

teórico de las performance de casi el 100%.

La modalidad full dúplex puede activarse en las interfaces 10/100BaseT

manualmente, o bien con auto negociación la 100BaseFx opera siempre en la

modalidad full dúplex.

77

MDI/MDIX cross–over

La interfaz eléctrica Ethernet en el módulo FEM puede ser definida con el

programa SCT como MDI o MDIX cross–over entre pares, de este modo no se

necesita el cable externo cross–over.

Alimentación

La tensión de batería –48 V alimenta los circuitos de la IDU y de la ODU. Las

tensiones de servicio para la alimentación de la IDU son producidas por un conversor

DC/DC que genera +3.6 V y un circuito step down para –5V. Ambas tensiones están

protegidas contra sobretensiones y sobre corrientes. La misma batería produce

también la alimentación para la ODU que llega a la unidad externa mediante el cable

de interconexión. Un interruptor electrónico protege la batería de errores del cable.

Telemetría IDU/ODU

El dialogo IDU/ODU es realizado por el controlador principal y por los

periféricos asociados dentro de la ODU. Los comandos para la gestión de la ODU y

la detección de las alarmas se efectúa mediante el uso de una señal bidireccional

tramada a 388 kbit/s. El trasporto de la tensión a lo largo del cable de interconexión

cuenta con dos portadoras moduladas FSK: 17,5 MHz de IDU a ODU; 5,2 MHz de

ODU a IDU.

Controlador

El módulo Controlador efectúa lo que se describe a continuación:

• Interfaza las señales de servicio

• Aloja el software para la gestión del equipo

78

• Interfaza el programa SCT/LCT mediante las puertas de supervisión

• Recibe las alarmas externas y las en ruta junto con las alarmas internas producidas

por el equipo hacia los contactos de relé.

Señales de servicio

El Controlador ofrece una interfaz eléctrica a las tres siguientes opciones de canales

de servicio:

• Canal 9600 baud/V28 con party line digital o como alternativa 2x4800 baud/V28 –

9600 baud V28/ RS232 sincrónico/asincrónico

• Canal 64 kbit/s/V11 codireccional o contradireccional

• Canal 2 Mbit/s wayside G.703.

Los canales de servicio así interfazados son enviados al módulo LIM para el proceso

de multiplexación/demultiplexación.

Para la versión de 100 Mbit/s wayside se dispone de los siguientes canales de

servicio:

• Canal 9600 baud/V28 con party line digital o como alternativa 2x4800 baud/V28 -

9600 baud V28/RS232 sincrónico/asincrónico

• 2 x canales 2 Mbit/s wayside G.703.

Los canales de 2 Mbit/s wayside están disponibles en el frontal del LIM en el

tributario 3 y 4.

Finalmente en esta fase se realizaron los cálculos tanto físicos como económicos

y mediciones pertinentes según las capacidades del equipo propuesto, para lograr

plantear una propuesta factible para la empresa. (Los cálculos y costos se describirán

en capitulo III)

79

Fase 4: Diseño de la Propuesta.

SEMANAS 13, 14, 15, 16 y 17 (del 25 de Julio al 21 de Agosto)

Luego de haber tomado en cuenta las características funcionales, capacidad del

enlace, ventajas y desventajas, espacio físico a ocupar y evaluación económica, se

originó la propuesta según su factibilidad para la empresa Movistar.

Como actividad extra al diseño de la propuesta, se realizaron visitas a las zonas de

Caraballeda y Naiguatá donde se implementará el enlace digital, para ampliar el

ancho de banda, con que se cuenta actualmente. Esto con la finalidad de realizar

verificaciones de longitud y latitud, alturas del terreno, estado de las torres,

disponibilidad de espacios en las mismas, datos fundamentales que se necesitan para

trazar el perfil del enlace propuesto.

En definitiva, se presentaron los resultados y se analizó la propuesta según las

perspectivas y necesidades planteadas por la empresa.

Resultados

Desarrollo y calculo del enlace

Para poder unir la celda o estación radio base con el switch se utilizan diferentes

medios de transmisión como es le fibra óptica, transmisión satelital y los radio

enlaces, en este punto nos detendremos, ya que se describirá paso a paso el desarrollo

y calculo del enlace.

En la primera fase del desarrollo y cálculo lo haremos de manera manual,

aplicando las formulas correspondientes según sea la sección que estaremos

calculando.

80

Comenzaremos por calcular la pérdida por espacio libre, para el enlace de 7

GHz. y para la distancia de 11,8 Km que es la longitud que separa la estación

Naiguatá de Caraballeda, cuyas longitudes y latitudes son las siguientes

respectivamente :10 ْ 37`

Perdidas en la trayectoria por espacio libre

Lp (dB)= 92.4 + 20 log f (GHz) + 20 log D (Km)

f = 7 GHz

D = 11, 82

Lp (dB)= 92.4 + 20 log (7) + 20 log D (11.83) => Lp (dB) = 130.76

Desvanecimiento

F = 30 log (D) + 20 log (6ABf) – 10 log (1-R) -70 (*)

F = 30 log (11,83) + 20 log (6) + 20 log (4) + 20 log (0,5) + 20 log (7) – 10 log

(0,0001) – 70

= 32,18 + 15,56 + 12,04 - 6,02 + 16,9 + 40 - 70 = 40,66

Desvanecimiento F= 40,66 dBm

Umbral del Receptor

Trabajaremos en la sub banda E canal 19 (CH 19) cuya frecuencia de trabajo es

7345 GHz para la Tx del lado Caraballeda y 7191 GHz para Rx del lado Naiguatá, y

el radio esta diseñado por el fabricante para un umbral de recepción de -75,5 dBm

Ganancia de las antenas

Guanacia para Caraballeda

81

Para la antena Andrew VHLP2-7W/B de 0.6 m, su ganancia media es de 30,4 dBV

(Ver Anexo E)

Ganancia para Naiguatá

Para la antena Andrew VHLP4-7W/B de 1.22 m, su ganancia es de 36,6 dBi

(Ver Anexo E)

Atenuación por lluvia

Este factor para el enlace planteado no afecta, ya que las señales de microondas más

de ∼10 GHz es cuando son vulnerables a la precipitación. La lluvia, nieve,

aguanieve, partículas de hielo y el granizo pueden atenuar y dispersar señales de

microondas y de este modo resultar de validez reducida desde un punto de vista de la

calidad del sistema. Sin embargo se calculara para darle más confiabilidad al sistema.

Tenemos entonces que: ψ

Siendo d la distancia del enlace y

R= 95 mm/h (Para Venezuela)

ψ= 4,91

Ahora calculamos la atenuación por lluvia:

Donde k y α vienen dadas en la tabla coeficientes de regresión para estimar la

atenuación específica y varían con la frecuencia de radio y la polarización. Para

nuestro caso la polarización es vertical y como es sabida la frecuencia de 7 GHz (ver

anexo G).

(*) Los valores de A, B son tomados de la tabla del anexo C

82

También tenemos que tomar en cuenta la perdida en los conectores:

Para nuestro caso seria 0,375 dBm por cada conector y como son cuatro, dos para el

lado Caraballeda y dos para el lado Naiguatá, tenemos:

1,5 dB

De igual forma tomamos en cuanta la perdida de la Guía de onda flexible, que va de

la antena a la RF u ODU. Esta es de 5,886 dBm por cada 100 m.

Entonces la pérdida por metro seria:

Y la perdida total por total por guía de onda incluyendo ambos lados del enlace seria:

Es necesario resaltar que no hay pérdidas en la señal cuando baja de la unidad

RF, hacia la interfaz del radio o IDU ya que la radio frecuencia, es desmodulada o

bajada a frecuencia intermedia IF, aproximadamente a 10 MGh (este proceso se

realiza en la RF una vez que la señal entra en esta unidad desde la antena por medio

de la guía de onda) y esta señal viaja a través de un cable coaxial RG8 que se

comporta como un conductor ideal.

Potencia del receptor [dBm] = Potencia del Transmisor [dBm] + Ganancia de

Antena en Tx (dBi) + Ganancia de Antena en Rx (dBi) + Pérdidas en la trayectoria en

el espacio libre [dB]+ Perdida en los conectores + Atenuación por lluvia + perdida en

la guía de onda.

83

Este resultado podría variar entre 2 y 3 dBm, con respecto al resultado automatizado

calculado con la herramienta Pathloos 4.0, por razones de precisión.

Ingeniería de Detalle

1.- Información Básica:

La distancia del enlace es de aproximadamente 11,82 Km. y los equipos operarán en

la banda de 7 GHz. Sus características son las siguientes:

SIAE ALC Plus 2 de 63 E1

Banda: 7 GHz

Sub-banda: (7,425 – 7,725 GHz) / CH 1(7.442 – 7,596 GHz)

Antenas: 1 x 0,6 m (Caraballeda) y 1 x 1,22 m (Naiguatá)

2.- Datos de Ubicación de las Estaciones

Tabla 6. Ubicación de las Estaciones

Estación Caraballeda Estación Naiguatá

Dirección: Marina de Caraballeda (Corp.

Turismo de Venezuela.) Hotel

Macuto Sheraton.

Red. Aguja Azul pueblo de

Naiguatá, con Calle Coromoto

y Calle Los Mangos

Coordenadas: Latitud Norte 10 ْ° 37`13,6`` Latitud Norte 10° 37`13,6``

Cota (AMSL): 16,69 MSNM 41,5 MSNM

Acceso: Permiso Acceso. Ingreso a la

estación gestionado por personal

de seguridad de la marina de

Caraballeda

Permiso Acceso. Ingreso a la

azotea gestionado por

seguridad del edificio

Fuente: El autor

84

3.- Datos de la Estructura Existentes en las Estaciones

Tabla 7: Estructura existentes


Altura y Tipo Torre: Torre Autosoportada de cuatro

aristas de 85 mAGL

Torre Autosoportada de cuatro

aristas de 8 mAGL

Tipo de Arista: Angular Simple Angular Simple

Dimensión de la Arista: 11,4`` 7``

Altura(s) de lo(s) Descansos

(AGL/ARL):

Posee tres descansos:

1) 9m

2) 28.7m

3) 60 m

No posee Descanso

Ubicación bajante

Pararrayos:

Arista Este. Arista Norte

Ubicación bajante de Luz: Arista Este. Arista Norte

Fuente: El autor

4.- Datos de las Antenas a Instalar:

Tabla 8: Datos de las antenas


Antena Ppal.: VHP2-71W 1,22 m VHP2-71W 1,22 MTS

Antena Div: N/A N/A

85

Polarización Vertical Vertical

Azimut: 89,99° 270,01°

Arista Ant. Ppal. Este Oeste

Arista Ant. Div: N/A N/A

Altura Ant. Ppal.: 63 mts 8 mts

Altura Ant. Div: N/A N/A

Fuente: El autor

5.- Datos de los Radios a Instalar:

Tabla 9: Datos de los radios


Radio: SIAE ALC PLUS 2 SIAE ALC PLUS 2

Frecuencia Tx 7,596 GHz Tx HIGH 7,442 GHz TX LOW

Canal CH 1`, AB 28 MHz CH 1, AB 28 MHz

Modulación 32 QAM (104 Mbps) 32 QAM (104 Mbps)

Puerto Ethernet 20 Mbps 20 Mbps

E1 a Cablear STM-1 63

Fuente: El autor

6.- Interconectividad de Tramas:

Tabla 10: Interconexiones de E1s


Panel de Distribución CCCaraba 62SM1 Flex por instalar en el rack 3

DSX 4

Posiciones Disponibles Por Instalar Slot 20 /Puerto 4

Posiciones a Utilizar 1-63 Slot 20 /Puerto 4

Fuente: El autor

7.- Gestión:

Tabla 11 Direcciones IP para la gestión de los radios


86

IP ADD 130.8.2.222 130.8.2.222

Mask 255.255.255.0 255.255.255.0

Geteway 130.8.2.237 130.8.2.237

Conexión Radio Local 130.8.2.223 130.8.2.225

Fuente: El autor

8.- Puerto de Conexión a la Gestión

Tabla 12: Puerto de conexión para la gestión


Equipo de Conexión SW Caraballeda N/A

Puerto GE 1/Puerto 1 N/A

Fuente: El autor

9.- Información del Sistema de Energía

Tabla 13. Sistemas de energía


Alimentación DC Eltek Lorain

Cap. instalada a 24 VDC N/A N/A

Cap. utilizada a 24 VDC N/A N/A

Breakers requeridos a +24VDC

N/A N/A

Cap. instalada a -48 VDC 120 Amp 120 Amp

Cap. utilizada a -48 VDC 60 Amp 45 Amp

Espacios disponibles para

módulos -48 VDC

N/A N/A

Breakers requeridos a -48

VDC:

0 0

Posiciones a utilizar en

Panel de Fusibles:

A6 y B6 A3 y B3

87

Comentarios adicionales:

Fuente: El autor

10.- Información de los Sistemas Puesta a Tierra:

Tabla 14. Sistemas de puesta a tierra


Barra Interna Rack o MGB: Con posiciones libres Con posiciones libres

Barra de Tierra Externa (EGB) Con posiciones libres Con posiciones libres

Barra de Tierra en Torre (TGB Con posiciones libres Con posiciones libres

Fuente: El autor

Para el calculo del enlace de manera automática, nos apoyaremos en la

herramienta Pathloos 4.0 que es un software que trabaja bajo ambiente Windows, se

utiliza para el diseño de radio links. Trabaja en el rango de frecuencia de 30 MHz a

100 GZ. Esto garantiza la exactitud de los cálculos realizados.

12.- Diagrama Azimutal del enlace

88

Figura 25.Diagrama azimutal donde se señalan las entidadesFuente: Aplicación Pathlos

13.- Estudio de Factibilidad y Cálculos

13.1 Factibilidad

La línea de vista esta garantizada a las alturas de antenas propuestas. Las

mismas se verificaron en sitio.

Figura 26. Diagrama con características del enlaceFuente: Aplicación Pathloos

89

13.2 Perfil del terreno

A continuación se muestra el perfil topográfico del terreno para Kmin (K =

1,33). En las visitas a las dos estaciones se pudo comprobar la línea de vista.

Figura 27. Diagrama del perfil topográfico del terreno

Fuente: Aplicación Pathloos

Calculo del Enlace

Tabla 15. Calculo del enlace

Caraballeda Naiguatá

ago 20 12

Caraballeda

Latitude 10 37 13.60 NLongitude 066 50 57.20 WAzimuth 89.99°Elevation 17 m ASLAntenna CL 63.0 m AGL

Naiguata

Latitude 10 37 13.60 NLongitude 066 44 28.20 WAzimuth 270.01°Elevation 42 m ASLAntenna CL 8.0 m AGL

Frequency (MHz) = 7200.0K = 0.71, 1.33

%F1 = 60.00, 100.00

Path length (11.82 km)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Ele

vatio

n (m

)

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

90

Elevation (m)Latitude

LongitudeTrue azimuth (°)Vertical angle (°)

16.6910 37 13.60 N

066 50 57.20 W89.99

-0.19

41.5010 37 13.60 N

066 44 28.20 W270.01

0.11 Antenna model

Antenna height (m) Antenna gain (dBi)

TX line length (m)TX line unit loss (dB /100 m)

TX line loss (dB)

VHP2-71W 63.00

30.400.055.860.50

VHP4-71W8.00

36.60 0.05

5.860.50

Frequency (MHz)Polarization

Path length (km)Free space loss (dB)

Atmospheric absorption loss (dB)Net path loss (dB)

7200.00Vertical

11.82131.07

0.2268.00 68.00

Radio modelTX power (watts)TX power (dBm)

EIRP (dBm)Emission designatorRX threshold criteria

RX threshold level (dBm)

AS7-ALPlus2 104M 32QAM0.40

26.0054.55

28M00D7WETBER 10-6

-75.50

AS7-ALPlus2 104M 32QAM 0.40

26.0060.75

28M00D7WETBER 10-6

-75.50

RX signal (dBm)Thermal fade margin (dB)

-42.0033.50

-42.00 33.50

Geoclimatic factorPath inclination (mr)

Fade occurrence factor (Po)Average annual temperature (°C) 10.00

4.38E-052.55

3.47E-03 30.00

Worst month - multipath (%)(sec)

Annual - multipath (%)(sec)

(% - sec)

99.99983 99.999834.45 4.45

99.99985 99.99985 4.07 4.07

99.99992 - 26.71Rain region

0.01% rain rate (mm/hr)Flat fade margin - rain (dB)

Rain rate (mm/hr)Rain attenuation (dB)

Annual rain (%-sec) Annual multipath + rain (%-sec)

ITU Region N95.0033.55

3179.8133.55

100.00000 - 0.0099.99982 - 36.64

Fuente: Aplicación Pathloss

91

Factibilidad Técnica

Debido a que la transferencia de tecnologías es compatible entre el equipo

instalado (Alcatel AWY) y el propuesto (SIAE ALC PLUS2), y en ambos casos son

digitales y PDH, los servicios que actualmente operan, puedan trabajar con el sistema

propuesto inclusive se le puede dar un mejor tratamiento a las señales, ya que puede

ser gestionado desde un sitio remoto.

Igualmente la casa matriz (SIAE MICROELECTRONICA), garantiza un

stock de repuestos por diez años, además de asesoría técnica.

La Planta de Movistar tanto en Caraballeda como en Naiguatá cuenta con toda

la infraestructura (Casetas, puesta a tierra, energía, torre auto soportada, rack para

colocar los equipos), adecuada para llevar a cabo la instalación del sistema propuesto.

Para que la implantación de este sistema sea factible, se deben realizar los

cálculos pertinentes para su correcto funcionamiento y así garantizar la operatividad

de los servicios al 100%.

Los cálculos del enlace que se realizaron de manera manual se corroboraron

de manera automática, con la herramienta Pathloos 4.0 que es un software que trabaja

bajo ambiente Windows se utiliza para el diseño de radio links. Trabaja en el rango

de frecuencia de 30 MHz a 100 GZ. Esto garantiza la exactitud de los cálculos

realizados.

Factibilidad Operativa

De acuerdo a lo detallado anteriormente en el marco teórico, el equipo de radio,

propuesto para el enlace, (El SIAE ALC PLUS2) tiene las siguientes ventajas

92

operativas con respecto al equipo Alcatel AWY, que actualmente se encuentra en

producción y entre ellas podemos señalar:

El equipo cuenta 63 E1fisicos y 3 puertos LAN

Modulación 32 QAM

La terminación de los E1s puede ser en 75 o 120 OHM

Modulación adaptativa dinámica

Canal de servicio de 64 Kbit/s en protocolo V11 o V28 (1x9600 o 2x4800

baudios)

Alta capacidad de auto tess

La distancia entre la IDO y la ODU puede ser hasta de 370 metros.

Mayor ancho de banda, lo cual incide en la ampliación de los servicios que

ofrece Movistar en el sector de Naiguatá.

Menor incidencia de fallas ya que es un enlace nuevo y el fabricante garantiza

una disponibilidad del 99,99 % de operatividad del mismo, anualmente.

Factibilidad Financiera

Según información de la Gerencia de Ingeniería de Transmisión estos equipos

ya fueron adquiridos por la Empresa Movistar, y una vez realizado el diseño del

radioenlace, se incluirá en la programación de implementación de nuevos enlaces de

radio.

El cálculo de la factibilidad financiera fue ejecutado por un equipo multidisciplinario,

conformado por profesionales de la Gerencia de Finanzas, y la Gerencia de

Ingeniería de Transmisión

A continuación se detallan los precios unitarios y totales de los equipos y

materiales que se necesitan para la implementación del enlace diseñado, dichos

precios se presentan en dólares ya que es la moneda que se maneja para realizar

transacciones internacionales, es de hacer notar que, la inversión a realizar es factible

ya que el retorno de la misma, calculado, según tablas que maneja la Gerencia de

Finanzas de Movistar es en aproximadamente en 10 meses (las mismas no fueron

93

proporcionadas por Movistar, por políticas de la empresa). Se señala que en la zona

por ser turística hay un alto uso de los servicios, tanto los fines de semana, como en

temporada alta, aunado a la población regular que habita en la zona.

Tabla 17. Costo en $ de los equipos y materiales a utilizar

Nombre del producto

Modelo Descripción Cantidad

Precio unitario

Precio Total

Antena de 0,60 m

VHLP ValuLine

Banda ancha horizontal 4.7 °, Banda ancha Vertical 4.7 ° ,Ganancia de 29.6 a 32,2 dBi

1 700,00 $ 700,00 $

Antena de 1,22 m

Type HP High

Banda ancha, Horizontal 2.4 °Banda ancha Vertical 2.4, °, Ganancia de 35.8 a 36.5 dBi

1 1200,00 $ 1200,00 $

IDU ALC PLUS2 Interfaz, con modulación de 32 QAM y 63 E1 de capacidad, con una configuración 1 + 1

2 2300,00 $ 4600,00 $

ODU ALC PLUS2 RF,con con modulación de 32 QAM y 63 E1 de capacidad, con una configuración 1 + 1

4 900,00 $ 3600,00 $

Guía de onda Flexible

F112ABA2 Andrew- Operación 7.124 a 7.75 GHh, atenuación 0.40 dB/m, log 60 cm

2 950,00 $ 1900,00 $

Cable Banda Base

Cable Coaxial RG-8

Ericsson 300 m 3.82 $ 1149,00 S

Conectores Tipo-N Marca Quest 8 25.53 $ 204,25 $Flex DSX Modulos para 4E1 16 93,75 $ 1500 $Cable Cable

Eléctrico rojo

Calibre 12 30 m 1,48 $ 45 $

Cable Cable Calibre 12 30 m 1,48 $ 45 $

94

Eléctrico negro

Cable Cable Eléctrico verde

Calibre 12 12 m 1,48 $ 17.9 $

Total General

14.961.15 $

Fuente: El autor

Factibilidad Legal

Según El reglamento de la ley Orgánica de Telecomunicaciones, en su

Artículo 2° numeral 2, dice: Concesión de uso y explotación de espectro

radioeléctrico: acto administrativo unilateral mediante el cual el Ministro de

Infraestructura o la Comisión Nacional de Telecomunicaciones, según el caso, otorga

o renueva por tiempo limitado, a una persona natural o jurídica la condición de

concesionario para el uso y explotación de una determinada porción del espectro

radioeléctrico, previo cumplimento de los requisitos establecidos en la ley Orgánica

de Telecomunicaciones, sus reglamentos y demás normas aplicables.

Por tal razón la empresa Movistar, C. A. ha solicitado y tiene asignado para su

uso exclusivo el ancho de banda de frecuencias para la implantación de enlace

diseñado, el cual esta ubicado en la Sub Banda 7.4255 a 7.725 GHz, UIT-R. Rec.

385-6, CH1 (7.422 – 7.596 GHz), ancho de banda 28 KHz, con una separación entre

Rx y Tx de 154 MHz.

El equipo de Radio SIAE ALC PLUS, propuesto, cumple con estos estándares

de frecuencias, ya que opera en el rango de 7 GHz.

Vinculación de los resultados con el perfil del Egreso

Muchas materias vistas a lo largo de la carrera, especialmente las estudiadas

en la especialización, de las cuales podemos señalar: Redes Eléctricas, Mediciones

Eléctricas, Análisis de Señales, Comunicaciones, Líneas de Transmisión, Sistemas

Digitales, Redes de Telecomunicación, Antenas, Radio Enlaces Digitales entre otras,

aportaron conocimientos, para comprender, parte de la red con que cuenta la Empresa

95

Movistar, y las mismas ayudaron para los cálculos y diseño del radio enlace

propuesto, para la ampliación de servicios en la zona de Naiguatá.

Es resaltante señalar que es la primera vez que un pasante realiza un trabajo de

diseño de enlace en esta empresa, por lo cual los futuros pasantes que puedan abordar

este tema tendrán bibliografía referente al mismo, ya que dejara un volumen del

presente, en la empresa Sianmar, C. A

CONCLUSIONES

Durante el desarrollo de este proyecto, todas las actividades que se realizaron

en su elaboración, se dividieron principalmente en cuatro fases: la primera, se tomó

en cuenta una planificación inicial para poder dar a conocer la situación actual de la

red de Movistar en la Gran Caracas. Al mismo tiempo, se procedió a determinar los

requerimientos, que consistieron en familiarizarse con los sistemas que operan en

dicha red, la cual consta de la plataforma Movil (CDMA, GSM, y UMTS), la

plataforma de datos y la red de transmisión, permitiendo realizar las investigaciones

y estudios sobre los principales sistemas y su funcionamiento.

Seguidamente, se realizaron los análisis con respecto a las necesidades para

detectar fallas, y de esta manera, modificar el sistema actual y poder aumentar el

ancho de banda en la Zona de Naiguatá, planteando una propuesta factible para la

empresa. Y finalmente, la cuarta fase consistió en presentar los resultados de la

propuesta con respecto a las perspectivas y necesidades planteadas por la misma.

A través de todos estos procedimientos, se pudieron adquirir conocimientos

que se fundamentaron inicialmente en el funcionamiento de la red de Movistar en La

Gran Caracas, desde la multiplexacion de los E1`s hasta que son recibidos en la

estación radio base, para luego ser procesados por la red móvil, hasta llegar a los

equipos terminales de los usuarios. También, en el transcurso del proceso de

pasantías, se realizaron pruebas a radio enlaces, se intervinieron circuitos móviles

desde la central de Movistar (llamados Mtso) hasta la estación remota o radio base, se

96

interactuó con las diferentes tecnologías de la plataforma móvil (CDMA, GSM y

UMTS), lo que sirvió de ayuda para el entendimiento del funcionamiento y manejo

de red. De igual forma, se realizó mantenimiento preventivos y correctivos de los

equipo antes mencionados, se hicieron mediciones para CONATEL que consistían en

verificar la eficiencia del sistema, en los que para algunos casos, se arreglaron fallas,

para mejorar la calidad de la señal enviada; Estos procesos, llevaron a conocer el

funcionamiento de la red híbrido radio fibra, para de esta manera entender cómo se

difundía los canales a cada uno de los elementos con que cuanta la red

Como parte de la familiarización con los sistemas de radio enlace se realizó la

instalación y configuración de un enlace ultima milla (radio de mediana capacidad

utilizado para darle servicio a clientes corporativos), marca Siae, realizando las

siguientes tareas: instalación de la interfaz o IDU, energización de la misma, así como

también la implementación y conexión de los E1s correspondientes, tendido de la

guía de onda o cable coaxial, dese la ODU o RF hasta IDU, así como también la

configuración del radio, la alineación de las antenas, puesta en marcha y

funcionamiento del mismo. Enlace que se instalo desde cliente Centro medico

Siempre en Macuto y la estación radio base Macuto.

Es importante señalar la utilización se software para el diseño de

radioenlaces, ya que estos simulan las condiciones que puedan afectar la

disponibilidad de un radioenlace, lo que permite obtener perfiles y cálculos con muy

poco margen de error lo que permite el correcto funcionamiento los mismos.

Debido a los niveles de recepción obtenidos en el enlace del presente proyecto,

verificamos que el enlace funciona sin ningún problema, ya que si tomemos en cuenta

los niveles de sensibilidad de recepción, de los equipos los cuales están en -75 dBm y

comparándolos con los valores reales de nuestro calculo -42 dBm, vemos que

tenemos un margen suficientemente amplio, para que la disponibilidad del enlace

llene los requisitos de la operadora.

97

Al diseñar un radio enlace unos de los aspectos mas importante es la

sensibilidad del equipo, recordando que este parámetro se le toma de su sensibilidad

de recepción en el umbral del mismo, es decir el margen tras el cual, el enlace se

caería, para nuestro caso seria -75 dBm, así también debemos tomar en cuenta el

valor de recepción mas alto que soporta el equipo, en nuestro caso -20 dBm, por lo

que si es superado, se entregaría mucha potencia al equipo, lo cual provocaría que

este se sature y sufra daños.

Para este proyecto estaremos utilizando una antena de 1,2 metros de diámetro

del lado Naiguatá, y 0,6 metros del lado Caraballeda, las cuales para la distancia que

hay que cubrir y la banda de frecuencia de trabajo escogida, garantizan la directividad

necesaria, para tener un enlace que soporte la capacidad que nos brindan los equipos

de radio.

Al usar la frecuencia de 7 GHz, se garantiza un canal limpio para la

transmisión, es decir no se tendrá interferencias en el canal de comunicaciones, ya

que esta banda es de uso exclusivo de Movistar, y ningún otro enlace podrá transmitir

a la misma frecuencia.

También es importante resaltar que a pesar de los costos reflejados en la factibilidad

financiera, la empresa Movistar cuenta con los enlaces disponibles de la marca Siae

para su instalación y están a la espera de los proyectos (como el actual) para

programar su instalación.

98

RECOMENDACIONES

Al momento de realizar la instalación de los equipos de radio y las antenas, se

recomienda realizarlo bajo estrictas reglas de seguridad, para evitar tener cualquier

tipo de percance al momento de realizar la instalación de los equipos.

La instalación y configuración de los equipos se debe realizar de acuerdo a las

recomendaciones dadas por el fabricante del equipo.

También el pasante recomienda que el enlace sea implementado lo antes

posible ya que la zona de Naiguatá, actualmente carece de un buen servicio, aunado a

que, los fines de semana y en temporada alta, por la gran cantidad de temporaditas los

servicios se colapsan. Por ello es necesaria la implantación del enlace de inmediato.

De la pasantía realizada, durante estos cuatro meses, el pasante pudo observar

en las diferentes estaciones a la cual visito, que los mayoría de los cableados de

interconexión de E1s carecen de identificación para su búsqueda, a la hora de ubicar

una falla, por lo que recomienda sean registrado la ubicación del circuito, en ambos

extremos de los cables de cada interconexión, así como también implementar una

base de datos para registrar los circuitos y sus respectiva ubicación dentro de la

estación, para su posterior localización. Con esto se bajaría el tiempo de falla ya que

se ubicaría la conexión de manera directa y se intervendría el circuito en menos

tiempo.

Por otra parte, con el trabajo ejecutado, el pasante deja una ingeniería de

detalle, para la implantación del enlace señalado y como consecuencia la ampliación

de los servicios que presta la empresa Movistar en la localidad de Naiguatá

99

(actualmente existe deficiencia de ancho de banda, lo cual implica la congestión de

los servicios de Voz Data y Video), en las plataformas CDMA, GSM y UMTS, que

son estándares de segunda y tercera generación de telefonía móvil y los cuales la

empresa utiliza actualmente.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Balestrini, M. (1997). Como se Elabora un Proyecto de Investigación, (Primera edición), BL Consultores Asociados, Servicio Editorial, Venezuela.

Freeman, Roger. (1993). Ingeniería de sistemas de telecomunicaciones. Editorial Limusa

García, Richard y Prieto, Anderson. “Estudio de la Adaptación de los Equipos Móviles Celulares Benq-Siemens a las redes GSM en Venezuela”. USB (Universidad Simón Bolívar, Sede del Litoral), 2006.

González Bernardo de Quirós (1983) “Ingeniería Electrónica” Editorial Paraninfo, Madrid.

Herrera Enríquez, (2009) “Comunicaciones II: Comunicación Digital y Ruido” Limusa Mexico.

Tomasi, Wayne (2003) Sistemas de Comunicaciones Electronicas, Person Educacion, Barcelona.

Universidad Pedagógica Experimental Libertador. (2006). Manual de Trabajos de Grado de Especialización y Maestrías y Tesis Doctorales. 4ta Edición. Caracas. Venezuela.

100

ANEXOS A

Cronograma de Atividades

101

ANEXOS B

ANEXOS B

Glosario

A

Acústica: Es la ciencia que estudia el sonido, su transmisión, efectos, producción, etc.

AEG Generador de la Amplitud

AES/EBU Conexión digital balanceada, usa conectores del tipo XLR

ADC: Conversor analógico a digital, convierte una señal analógica continua en un

chorro digital de bits

AGC Automática Gain Control, control automático de ganancia, circuito que

mantiene constante el nivel de la señal de luminancia.

Alta fidelidad: (HiFi) Termino usado para describir la capacidad de un sistema de

reproducir en sonido con un alto grado de realismo

AM: Modulación de amplitud, tipo de transmisión usado en las bandas estándar de

radiodifusión

Amperio: Medida de la intensidad de la corriente eléctrica.

Amplificador (audio) Circuito eléctrico para amplificar señales del espectro sonoro,

se usa para aumentar el nivel de señal de una fuente y poder alimentar altavoces.

Analógico: Señal continua con muchos posibles valores aleatorios.

Ancho de banda: El margen de frecuencias que hay en una banda desde la más alta a

la más baja.

Antena: Dispositivo usado para enviar y/o recibir ondas electromagnéticas.

102

Armónicos: Las ondas que son múltiplos de una determinada frecuencia fundamental

y cuyas intensidades suelen ser menores que la frecuencia fundamental.

Atenuador: Circuito que se usa para reducir los niveles de las señales

AUX: Auxiliar, suele ser una entrada para conectar diferentes equipos a un sistema de

audio.

Azimut: Es la inclinación que tienen los cabezales de audio o video con respecto a la

dirección de desplazamiento de la cinta.

A/V: Audio/Video, abreviatura usada para referirse a sistemas de audio y video

relacionados con el home theater o cine en casa

B

Banda: Rango de frecuencias entre dos limites definidos

Binario: Sistema de representación numérica que usa el 0 y el 1 como elementos.

Bit: Unidad elemental de información digital.

C

Campo magnético: Área que se ve afectada por perturbaciones magnéticas,

generalmente el creado por imanes y en las proximidades a estos

Canal central: Canal dedicado principalmente a los diálogos en un sistema

Cápsula (audio): Transductor que convierte ondulaciones en la superficie de un disco

de vinilo en energía eléctrica.

CATV: Televisión por cable, a veces también televisión por antena comunitaria

Circuito integrado: Circuito electrónico en miniatura construido sobre un soporte de

silicio y que viene generalmente en un encapsulado negro con patillas de metal

Clipping: Distorsión que consiste en que una onda es recortada por la parte superior y

por la parte inferior, de tal modo que si fuese una señal sinusoidal, las partes

superiores e inferiores de la onda serian planas en vez de curvas

Consumer: Término empleado para equipos de consumo masivo o no-profesionales.

D

DAB Digital Audio Broadcast, radiodifusión digital

DAC Conversor digital/analógico, a veces esta separado en otro elemento de la

cadena de sonido entre el trasporte de CD y el preamplificador.

103

Decibelio: (db) La décima parte de un bel, expresa siempre una relación de potencias,

intensidades y se suele usar para ver la amplificación o atenuación.

130 dB es el umbral de dolor

15-25 dB Un susurro

40-60 dB Ruido de fondo en casa o la oficina

65-70 dB Nivel normal de la voz

100 dB Algunos picos en una orquesta

120 dB Y más es lo que sueles oír en un concierto rock

140 dB En adelante es el ruido de los aviones a reacción.

Decodificador: Sistema para convertir una señal cifrada en un código determinado a

otro determinado.

Digital: Sistema que usa muestras digitales (valores discretos codificados en binario)

para representar señales analógicas.

Digitalización: Proceso de conversión del campo analógico al digital

Dipolo: O bien es un tipo determinado de antena o bien es un tipo de altavoz que

irradia sonido en varias direcciones y se usa en los equipos certificados THX.

Distorsión: Adiciones de armónicos no deseados a la señal original. Cualquier cosa

que altere la señal original

Divisor de frecuencias Ver crossover

E

ECC: Sistema de corrección de errores durante las transferencias de audio digital.

Ecualizador: Dispositivo electrónico para variar los niveles de diversos márgenes de

frecuencias aumentándolas o disminuyéndolas

Edición No-lineal: Sistema de montaje de vídeo que se realiza enteramente en un PC,

gracias a la captura de señal tanto de audio como vídeo y por intermedio de tarjetas

digitalizadoras. Existen sistemas de edición no-lineal bastante costosos, pero también

es posible conseguirlos a precios asequibles tipo consumer.

Espectro: Se suele denominar a un margen de frecuencias determinado.

Estéreo: Sistema de reproducción de sonido mediante dos altavoces con

informaciones diferentes.

104

Etapa de potencia: Amplificador de potencia especifico, no suelen llevar más que un

mando de encendido/apagado, requieren de un preamplificador.

F

Fibra óptica: Cable de fibra transparente por donde se trasmite información en forma

de luz

Filtro: Circuito electrónico o eléctrico usado para limitar ciertas frecuencias en una

señal. Filtro paso-bajo (Low-Pass) deja pasar las bajas y atenúa las altas frecuencias,

el inverso en el filtro paso-alto (High-Pass) que deja pasar las altas y atenúa las bajas.

FM: Frecuencia modulada, modulación de frecuencia, usada para transmitir sonido,

para registro de video, etc.

Frecuencia: Numero de ciclos por unidad de tiempo de una onda sonora. Se mide en

Hz (Hertzios). Un Hertzio es un ciclo por segundo). La respuesta en frecuencia en las

personas suele ir de 20 a 20.000 Hz.

Frecuencia de resonancia: Frecuencia en la que un sistema determinado vibra, o entra

en resonancia.

Fuente Sistema que extrae la información/sonido para ser usada en un equipo de

audio.

G

Ganancia: Amplificación de señal.

GHz: Giga hertzio, equivale a un billón de ciclos por segundo.

Grabación: Proceso de almacenaje de información sonora en soportes específicos.

H

Hertzio: Unidad de medida para la frecuencia que mide el numero de oscilaciones por

segundo de una onda.

Hi-Fi Alta fidelidad

I

Impedancia: Resistencia que ofrece un elemento al paso de la corriente. Los altavoces

suelen ser de 4 a 8 ohmios (aunque es variable con la frecuencia y podría ir de 4 a 60

Ohm

105

Infrarrojo: Radiación electromagnética que se suele usar para transmitir información.

K

KHz: Kilo hertzio, equivale a mil oscilaciones por segundo.

L

Láser: Dispositivo que emite un haz luminoso.

Led: Diodo que emite radiación luminosa.

Limitador: Circuito usado para controlar la amplitud de una señal.

Longitud de onda: Distancia entre picos y valles consecutivos en ondas periódicas.

M

Macro: visión Sistema de protección contra copia, se usa en las cintas de video y

consiste en una serie de pulsos en la señal de video destinada a hacer que la señal

copiada no tenga la calidad de la grabación original.

Margen dinámico: Ver rango dinámico

Margen de frecuencias: Ver rango de frecuencias

MPEG: Motion Picture Experts Group, Grupo de creadores de normas para

desarrollar estándares de compresión de video.

Mtso: Mobile Telephone Switch Office

O

Ohmio: Unidad de medida de la resistencia de un circuito electrónico al paso de la

corriente eléctrica.

Onda estacionaria: Onda reflejada y devuelta en sentido contrario al de la onda

primitiva con igual amplitud y frecuencia múltiple de la primitiva.

P

Pendiente de filtro: Los filtros no cortan las frecuencias en seco, sino que las van

atenuando progresivamente con la frecuencia en un numero de octavas, las pendientes

normales son de 1º a 4º orden (6db/oct a 24db/oct, un filtro 1º orden paso alto 6db/oct

a 100 Hz, dejara pasar 6db menos de señal a 50 hz y 12 db menos a 25 hz)

Pico: Valor máximo en una señal

Potenciómetro Resistencia variable que se usa para graduar intensidad de corriente.

R

106

Rango de frecuencias: Margen de frecuencias que es capaz de reproducir con

respuesta lineal plana un sistema.

Rango dinámico: Rango de amplitud entre los valores máximos y mínimos que un

Receptor: Combinación de amplificador y sintonizador

Respuesta en frecuencia: Parámetro de un dispositivo que indica su capacidad de

transmitir frecuencias, se suele usar en fuentes, amplificadores, altavoces.

Ruido: Interferencias o señales no deseadas que existen en señales de audio, video,

etc.

Ruido blanco: Ruido cuyo nivel es constante en todas las frecuencias.

S

Sensibilidad: Capacidad de un sistema para recibir señales de muy bajo nivel.

Señal La información de audio o video generada por una fuente que puede ser una

emisión de radio o televisión, o una cinta o un CD, etc.

S/N: Relación Señal/Ruido, medida en decibelios.

Sintonizador: También llamado radio, elemento que recoge señales radioeléctricas

mediante una antena y genera señal de audio.

Sonido envolvente Recreación de un espacio sonoro a traves de sistemas con varios

altavoces con la finalidad de dar mayor sensación de realidad. Se suele usar para

denominar a los sistemas de audio/video con algún decodificador para extraer efectos

sonoros y reproducirlos en diferentes altavoces. Ver Dolby Surround, Pro-Logic, AC-

3, DTS.

T

Timbre: Cualidad especifica del sonido y sus armónicos que define cada instrumento,

voz, etc.

Tono: Cualidad especifica del sonido que distingue entre agudos y graves.

Transductor: Dispositivo que convierte información en una energía determinada a

otra energía diferente.

Transistor: Componente electrónico activo que actúa amplificando una corriente entre

dos electrodos mediante otro electrodo de control.

107

Transporte: Sistema de arrastre, puede ser para una cinta o también para extraer el

chorro de bits de un compact disc

U

UHF: Ultra High Frequency, banda de frecuencias entre 300 y 3000 MHz

Ultrasónico: Señales, equipos, etc. con frecuencias superiores al limite del oído

humano, por encima de 20KHz

V

VCR Reproductor y/o grabador de video

Video 2000 Sistema de video desarrollado por Phillips, obsoleto.

Video In Entrada de señal de video

Video Out Salida de señal de video

Voltio Unidad de medida de la diferencia de potencial

Vúmetro Instrumento para representar el nivel de la señal de audio

W

Watio: Unidad de medida de potencia.

X

XLR: Conectores de entrada y salida balanceadas de audio tipo profesionales.

También conocidos como Canon. Otros tipos de conectores muy utilizados son:

BNC, S-Vídeo, RCA, Plug, multi-pin... entre otros.

Y

Y-Adapter: Adaptador en Y que divide una señal en dos, se usa para conectar dos

conectores a una única salida.

108

ANEXO C

Factores de Rugosidad de Terreno y Análisis Climático

109

ANEXO D

Datasheet Del Radio Siae ALC PLUS 2


Radio: SIAE ALC PLUS 2 SIAE ALC PLUS 2

Frecuencia Tx 7,596 GHz Tx HIGH 7,442 GHz TX LOW

Canal CH 1`, AB 28 MHz CH 1, AB 28 MHz

Modulación 32 QAM (104 Mbps) 32 QAM (104 Mbps)

Puerto Ethernet 4 Puertos de 20 Mbps 4 Puertos de 20 Mbps

Puerto STM-1 4 STM-1 4 STM-1

Puertos PDH 63 E1s 63 E1s

Potencia de TX 24 dBm 24 dBm

Umbral de Recepción -75 dBm -75 dBm

Alimentación - 48 voltios - 48 voltios

Temperatura que soporta Indoor -20ºc hasta 60ºc

Outdoor -50ºc hasta 60ºc

Indoor -20ºc hasta 60ºc

Outdoor -50ºc hasta 60ºc

Dimensiones 480x260x45 mm 480x260x45 mm

Puerto de Gestión Q3 (Ethernet LAN 10BaseT)

LCT (USB)

Q3 (Ethernet LAN 10BaseT)

LCT (USB)

Interfaz Para Conexión de Puertos LAN

Interfaz Para Conexión de Trama STM-1

Interfaz Para conexión de Puestos E1 (PDH)Puerto Para Gestión LCT (USB)

110

ANEXO E

Datasheet de las Antenas

Datasheet de la Antena lado CaraballedaAndrew SolutionsVHLP2-7W/B0.6 m | 2 ft ValuLine® High Performance Low Profile Antenna, singlepolarized,7.100–8.500 GHzGeneral SpecificationsAntenna Type VHLP ValuLine® High Performance Low Profile Antenna, singlepolarizedDiameter, nominal 0.6 m | 2 ftPolarization SingleElectrical SpecificationsBeamwidth, Horizontal 4.7 °Beamwidth, Vertical 4.7 °Cross Polarization Discrimination (XPD) 30 dBElectrical Compliance Brazil Anatel Class 2 | ETSI 302 217 Class 3FronttoBackRatio 57 dBGain, Low Band 29.6 dBiGain, Mid Band 30.4 dBiGain, Top Band 32.2 dBiOperating Frequency Band 7.100 – 8.500 GHzRadiation Pattern Envelope Reference (RPE) 7199BReturn Loss 17.7 dBVSWR 1.30Mechanical SpecificationsFine Azimuth Adjustment ±15°Fine Elevation Adjustment ±15°Mounting Pipe Diameter 48 mm–115 mm | 1.9 in–4.5 inNet Weight 11 kg | 25 lbSide Struts, Included 0Side Struts, Optional 0Wind Velocity Operational 200 km/h | 124 mphWind Velocity Survival Rating 250 km/h | 155 mph

111

W i n d F o r c e s A t W i n d V e l o c i t y S u r v i v a l R a t i n gAxial Force (FA) 1272 N | 286 lbfSide Force (FS) 630 N | 142 lbfTwisting Moment (MT) 473 N•mWeight with 1/2 in (12 mm) Radial Ice 17 kg | 37 lbVHLP2-7W/B

Datasheet de la Antena lado NaiguatáAndrew SolutionsGeneral SpecificationsAntenna VHLP4-7W/BPerformance Parabolic Shielded Antenna, singlepolarized Diameter, nominal 1.2 m | 4 ftPolarization SingleElectrical SpecificationsBeamwidth, Horizontal 2.4 °Beamwidth, Vertical 2.4 °Cross Polarization Discrimination (XPD) 28 dBElectrical Compliance ETSI Class 1FronttoBackRatio 62 dBGain, Low Band 35.8 dBiGain, Mid Band 36.6 dBiGain, Top Band 36.8 dBiOperating Frequency Band 7.125 – 7.750 GHzRadiation Pattern Envelope Reference (RPE) 2866Return Loss 28.3 dBVSWR 1.08Mechanical SpecificationsFine Azimuth Adjustment ±15°Fine Elevation Adjustment ±20°Mounting Pipe Diameter 115 mm | 4.5 inNet Weight 69 kg | 152 lbSide Struts, Included 1 inboardSide Struts, Optional 1 inboardWind Velocity Operational 110 km/h | 68 mphWind Velocity Survival Rating 200 km/h | 124 mphW i n d F o r c e s A t W i n d V e l o c i t y S u r v i v a l R a t i n gAngle α for MT Max 130°Axial Force (FA) 3158 N | 710 lbfSide Force (FS) 1546 N | 348 lbfTwisting Moment (MT) 1072 N•m

112

ANEXO F

Banda de frecuencia asignada a Movistar, C.A. para este enlace por la Comisión Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL)

113

ANEXO G

Tabla Coeficientes de regresión para estimar la atenuación específica de la ecuación

114

ANEXO H

Fotografías de la Estación Caraballeda

Estación Caraballeda y Torre Auto soportadaFuente: Tomada por el autor

115

Línea de Vista Hacia la Estación NaiguatáFuente: Tomada por el autor

Ubicación de la antena Estación Caraballeda Fuente: Tomada por el autor

116

Recorrido Externo del Cable del Cable Banda Base en la Estación CaraballedaFuente: Tomada por el autor

Ubicación de la IDU a instalar en la Estación Naiguatá Fuente: Tomada por el autor

Espacio propuesto para la instalación de la IDU

117

Recorrido IDU – MUX en la estación CaraballedaFuente: Tomada por el autor

MUX ALCATEL 62SMI de la Estación CaraballedaFuente: Tomada por el autor

Posición Asignada para utilizar:

Slot 8

118

MUX ALCATEL 62SMI de la Estación Caraballeda Slot a utilizarFuente: Tomada por el autor

Sistema de energía a -48 v dc. En la estación Caraballeda Fuente: Tomada por el autor

119

Barra MGB en CaraballedaFuente: Tomada por el autor

ANEXO I

Fotografías de la Estación Naiguatá

Línea de vista hacia la estación Caraballeda desde NaiguatáFuente: Tomada por el autor

120

Torre auto soportada en La Estación NaiguatáFuente: Tomada por el autor

Estación Naiguatá Fuente: Tomada por el autor

Antena del enlace Nera Flex Link a desinstalar. Se utilizara el mismo soporte. La antena se encuentra a una altura de 8 m.

121

Ubicación a instalar la nueva antena del enlaceFuente: Tomada por el autor

Recorrido de la guía de ondaFuente: Tomada por el autor

Sitio donde se alojara el IDO a instalar 122

Vista del rack donde se ubicara el radio a instalar

Fuente: Tomada por el autor

Espacio donde se instalaran los flex DSX para la interconexión de los E1sFuente: Tomada por el autor

Espacio donde se alojaran dentro del rack los Flex DSX para los E1s

123

Puesta tierra en la estación NaiguatáFuente: Tomada por el autor

Figura 46: Sistema de energía a -48 v dc. En la estación Naiguatá Fuente: Tomada por el autor

Sistema de energía a -48 v dc. En la estación Naiguatá Fuente: Tomada por el autor

124

henry nov30 iii

Documents