CÁLCULO DEL RADIOENLACE

Llevando la propuesta anterior un poco más a la realidad, debemos tener en cuenta otros valores:
Las antenas sólidas de 2 metros (2,4 metros) brindan una Ganancia típica de 24 dBi.
Siendo la ODU un dispositivo que esta prácticamente integrado con la antena (esto debido a que se instalan muy cerca el un del otro) no se requiere instalar guía de onda. Para interconectarla con la IDU (recordemos que entre la IDU y la ODU tenemos IF y no requerimos de una linea de transmisión tan costosa como lo es la guía de onda), en este caso resulta más económico y práctico el cable coaxial o el cable HELIAX, siendo este último más costoso y complicado de manejar que el primero (pero con menos pérdidas por metro) debemos evaluar cual sería el más apropiado.
Con respecto a la potencia, Los radios de hoy en día no transmiten con una potencia mayor a 1 Vatio, además utilizan la función control digital de potencia de transmisión automática (ATPC - Automatic Transmit Power Control) que ajusta la potencia de salida del transmisor según el nivel de señal variable en el receptor.
Otra variable a tener en cuenta es la sensibilidad del Receptor. La sensibilidad típica de los receptores de microondas oscila al rededor de los -107 dBm

Ahora, teniendo ya estos valores y sumando todas las ganancias y restando todas las pérdidas para el AP al enlace:
30 dBm (Potencia de TX Radio 1)
+24 dBi (Ganancia de antena de Radio 1)
-2 dB (pérdida de cable Radio 1)
+24 dBi (Ganancia de antena de Radio 2)
-2 dB (pérdida de cable Radio 2)
74 dB = Ganancia total
Para un radio en frecuencia de 5300 Mhz la pérdida de ruta para un enlace de 35 km, considerando la pérdida de espacio libre, es de -137 dB aproximadamente. Restando la pérdida de ruta de la ganancia total:
74 dB - 137 dB = - 63 dB
Como -63 dB es mayor que la sensibilidad de recepción mínima de la radio 2 (-107 dBm), el nivel de señal es suficiente para que la radio del cliente pueda escuchar el punto de acceso. Hay 44 dB de margen (107 dB - 74 dB) que funcionarán bien con buen tiempo, sin embargo, debemos tener en cuenta las condiciones climáticas extremas que afectaran nuestro enlace.

características generales de un enlace satelital

características generales de un enlace satelital

Trabajan en una frecuencia de entre 3 y 30 GHz. Las frecuencias más empleadas son las bandas (rango) L: 1 GHz, Ku 11/12 GHz, C: 4/6 GHz; y Ka: 20/30 GHz. Tienen una demora aproximada de ¼ de segundo para la propagación (se conoce como retardo), tiempo que pasa entre que se envía la señal y se devuelve desde el satélite. Le afectan los efectos atmosféricos y necesita una potencia alta de transmisión. Las principales aplicaciones son:

• Servicio telefonía básica.
• Telefonía móvil de tipo marítimo, terrestre-satelital y aeronáutico.
• Emisión de vídeo y sonido, TV, etc.
• Meteorología y exploración de la Tierra y el Espacio.
• Transmisión de datos vía satélite.
Enlace punto a punto por satélite:

En el enlace punto a punto, una antena envía la onda electromagnética a un satélite que reflejará la señal en otra antena receptora actuando a modo de espejo.

Características Generales de un enlace Terrestre por microondas

Las microondas terrestres no siguen el curso de la Tierra, así que se emplea el sistema de visión directa. Por lógica angular, cuanto más altas sean o estén situadas las antenas (en colinas, montañas, etc.), más ángulo podrán tener para ver la antena receptora.
Trabajan en una frecuencia de entre 1 y 300 GHz. Retransmiten información digital por modulación analógica de frecuencia, aunque ya se están empezando a emplear técnicas de envío digital. La velocidad de transmisión típica por frecuencia es de entre 1 y 10 Mbps, alcanzando actualmente velocidades de hasta 300 Mbps.
Las principales aplicaciones de este sistema son:
Telefonía básica móvil: los teléfonos móviles funcionan ya que una red de antenas terrestres conforman una zona donde es posible comunicarse a través de un receptor o móvil que capta y envía a través de microondas datos a las antenas, permitiendo comunicarse telefónicamente incluso en movimiento.
Transmisión de datos: el protocolo más frecuente es el 802.11xx (b, g, n, etc.). Ejemplo: Wi-Fi. Empleada para comunicarse con dispositivos inalámbricos. Requieren una estación o antena (habitualmente un dispositivo llamado router inalámbrico) que emite en una frecuencia específica dependiendo del estándar. Los dispositivos que permita conectarse tendrán acceso de igual modo que si fuera una red cableada.
Canales de TV y emisión de vídeo: transmiten señales de TV así como transmisión de vídeo y audio a través de microondas. Permiten trabajar tanto en analógico como en digital. Suelen contar con capacidad para enviar diversas transmisiones por diferentes canales.

Pasos para diseñar un Radioenlace

Además de la elección de los equipos de radio y de sus parámetros de funcionamiento, los factores más importantes que determinan las prestaciones de un sistema fijo de acceso inalámbrico son la buena situación de las antenas, la correcta planificación del enlace radioeléctrico y la elección de un canal libre de interferencias. Sólo con una buena planificación del enlace entre antenas puede conseguirse evitar las interferencias y los desvanecimientos de la señal, alcanzando una alta disponibilidad en el sistema.

La planificación del enlace radioeléctrico de un sistema de radiocomunicaciones comienza con el cálculo del alcance. Para ello se deben conocer la banda de frecuencias, las características climáticas de la zona y las especificaciones técnicas de los equipos de radio: potencia del transmisor, ganancia de las antenas, sensibilidad del receptor, tasa de error, disponibilidad, etc. Este cálculo del alcance del sistema constituye una primera estimación teórica que deberá verificarse tras la instalación de los equipos. La utilización de aplicaciones informáticas de simulación con cartografías digitales del terreno y de los edificios constituye
Una potente herramienta de ayuda en la planificación. Valiéndose de las mismas es posible determinar las mejores localizaciones para instalar las antenas y estimar su alcance o cobertura, así como los posibles niveles de interferencia que provienen de otros emplazamientos vecinos, especialmente en el caso de sistemas celulares o de acceso radio punto a multipunto. Posteriormente, las visitas a los posibles emplazamientos permiten determinar su aptitud para albergar los equipos de radiocomunicaciones.

El tipo de condiciones del entorno que afecta los radioenlaces: Espacio libre, zonas de fresnel, propagación, penetración a medios, desvanecimientos, ecos, reflexiones, ruido, interferencias, lluvia, absorción, y todos aquellos que considere pertinentes; incluya su descripción matemática.

Atenuación causada por gases atmosféricos e hidrometeoros
Otro tipo de factores que también deben tenerse en cuenta son los atmosféricos y meteorológicos. En los radioenlaces troposféricos se producen atenuaciones de la señal durante su propagación, causadas por la absorción y dispersión en hidrometeoros como la lluvia, la nieve, el granizo o la niebla. Estos efectos son especialmente importantes en el caso de sistemas que trabajan a frecuencias milimétricas. Aunque la atenuación causada por la lluvia puede despreciarse para frecuencias por debajo de 5 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. Dicha 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 experimentado durante la caída. Para la predicción de la atenuación producida por la lluvia se necesita información sobre las estadísticas de intensidad de precipitación. En la Rec. UIT-R PN.837-1 se proporcionan valores de intensidad de lluvia excedidos durante determinados porcentajes de tiempo y para distintas zonas hidrometeorológicas mundiales. En el caso de España, estas son las llamadas zonas H y K. Por ejemplo, Madrid se encuentra en la zona H, mientras que Valencia se encuentra en la zona K. La Rec. UIT-RP.530-7 establece el procedimiento para calcular la atenuación producida por la lluvia a largo plazo.

PRIMER ENLACE (AZALEA -AEROPUERTO CALI): PRESUPUESTO DE ENLACE

Para este primer enlace desde el Cerro Azalea hasta el aeropuerto de Cali hay que tener en cuenta todo el presupuesto del enlace, este se dividirá en tres partes principales que son: Lado de Transmisión, Lado de Propagación y Lado de Recepción. A continuación, se describirá las características a tener en cuenta en cada parte del enlace.

LADO DEL TRANSMISOR:

DATOS TX

Altura Antena 45 Mts
Potencia TX 30 dBm
Ganancia de Antena TX 24 dBi
Pérdida en el Cable -2db

La antena seleccionada para esta transmisión es una antena Yagi, conectada con un cable coaxial, de allí la razón de la pérdida de 2Db.

LADO DEL TRANSMISOR (REPETIDORA):

DATOS REPETIDORA
Altura Antena 45 Mts
Distancia 39.1 Km
Frecuencia 5 Ghz

LADO DE PROPAGACIÓN:

PÉRDIDAS EN EL ESPACIO LÍBRE:

L=32,4+20 log⁡(39.1)+20 log⁡(5000)=138.22 dB

ZONA DE FRESNEL:
Se supone un objeto ubicado justo en la mitad del enlace

r=17,32* √(39.1/(4*5))=24.21 m

SEGUNDO ENLACE (AZALEA -BUEN AVENTURA): PRESUPUESTO DE ENLACE.

Para este segundo enlace se tiene que la antena receptora será la misma repetidora, quien hará el puente de comunicación entre los dos extremos que no tienen línea de vista directa.

LADO DEL TRANSMISOR:

DATOS REPETIDORA
Altura Antena 45 Mts
Distancia 84.8 Km
Frecuencia 5 Ghz

LADO DE PROPAGACIÓN:

PÉRDIDAS EN EL ESPACIO LÍBRE:

L=32,4+20 log⁡(84.8)+20 log⁡(5000)=144.95 dB

ZONA DE FRESNEL:
Se supone un objeto ubicado justo en la mitad del enlace

r=17,32* √(84.8/(4*5))=35.66 m

COMENTARIO LOOMIO

A la hora de realizar los cálculos para un radio enlace, hay que tener en cuenta si los dos puntos a comunicar tienen línea de vista directa, en este momento es viable apoyarse en el software Radio Mobile, quien tiene una muy buena apreciación del terreno montañoso global.
En esta parte del proceso se puede observar todas las restricciones que podría tener el enlace y si necesita o no una antena repetidora, como es el caso. Una vez determinado el número de antenas repetidoras necesarias es de vital importancia hallar la zona de fresnel de cada uno de los puntos de comunicación, esto con el fin de determinar qué área de cobertura tendría todo el sistema de comunicación y si es necesario o no elevar cada una de las antenas para que no haya obstrucción en la primera zona.
Teniendo la cantidad de antenas, la distancia del enlace de comunicación y la cobertura de la zona de fresnel se puede proceder a calcular y escoger el tipo de antena que se necesita para ciertas características, además hay que tener en cuenta las pérdidas en el espacio libre y las pérdidas por la conexión de cada una de las antenas.

Adjunto coordenadas para el radio enlace
Aeropuerto Alfonso Bonilla Aragón de Cali (ABA)
03° 33’ 05” N
076° 23’ 07” O
Cerro Azalea (AZA)
03° 51’ 57,82” N
076° 14’ 44,61” O
Cerro Intermedio
03° 50’ 56” N
076° 39’ 09” O
Aeropuerto Buenaventura (BUN)
03° 49’ 15” N
076° 59’ 35,7” O