método de prueba para garantizar la operación de los

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN

Método de prueba para garantizar la operación de los equipos de radio en

sistemas troncales

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

P R E S E N T A

EDGAR AQUINO GARCÍA

DIRECTOR: DR. SALVADOR ÁLVAREZ BALLESTEROS MÉXICO, D.F. 2002

Agradecimientos

A mis padres y a mis hermanos,

por todo el amor, apoyo y comprensión que he recibido de ellos.

Al Dr. Salvador Álvarez Ballesteros, por su dinámica participación en la enseñanza.

A la Comisión Federal de Electricidad .

Ing. Jesús Efrén Chávez Vásquez, Ing. Guillermo Cruz Escalante.

A PEMEX, en la comprobación de las mediciones de área de cobertura y métodos de mediciones.

A los Ingenieros:

José Antonio Vértiz Vara

José Antonio Padilla Chacón Ernesto Lanzagorta Fuentes M. Javier Valencia Figueroa J. Hugo Garduza Rodríguez

E. Hugo Aquino Ruiz Juan Roberto Canales

i

Índice Pág.

Relación de tablas e ilustraciones Vii Relación de Ecuaciones X

Resumen 1

Abstract 2

Prólogo 3

Introducción 4

Antecedente 5

Definición del problema 7

Justificación 8

Objetivo 9

1 Planteamiento del diseño 10

1.1 Cobertura radioeléctrica en los sistemas móviles 10

1.2 Composición de un sistema de radio móvil 11

1.2.1 Estación fija 11

1.2.2 Estación base 12

1.2.3 Estación de control 12

1.2.4 Estación repetidora 12

1.2.5 Equipo de control 12

1.2.6 Estación móvil 12

1.3 Funcionamiento de los sistemas móviles 13

1.4 Sistemas de concentración de enlaces 14

1.5 Análisis del flujo de las comunicaciones 15

1.6 Tipos de sistemas troncales 15

1.7 Características radioeléctricas del sistema 16

1.8 Ráfagas de transmisión

17

ii

2 Análisis de parámetros de acuerdo a las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)

18

2.1 Normalización aplicable a los sistemas de radio troncales 18

2.2 Alcance y campo de aplicación 18

2.3 Referencias normativas 18

2.4 Banda de frecuencias atribuidas 19

2.5 Parámetros de frecuencia de operación 20

2.6 [Rec. ITU-R SM. 1045-1] Tolerancia en frecuencia de transmisión 20

2.7 Rec. ITU-R SM 853-1 Ancho de banda 21

2.7.1 Rec. ITU-R SM 1041-1 Parámetros para sistemas digital 21

2.8 Rec. ITU –R SM 326-7 Potencia de transmisión 22

2.9 Rec. ITU-R SM 329-7 Emisiones espurias 23

2,9,1 Límites de emisiones espurias 23

2.9.2 Categoría A límites 24

2.9.3 Categoría B límites 25

2.10 (Recomendación 332 – 4) Selectividad en receptores 26

2.11 (Recomendación 331 – 4) Sensibilidad en receptores 27

2.12 Norma de la European Telecommunications Standards Institute “ETSI” 28

2.12.1 Características técnicas 28

2.12.1.1 Límites de los parámetros del transmisor 28

3 Medición de parámetros de los equipos de Radio en Sistemas Troncales

29

3.1 Condiciones de prueba 29

3.1.1 Condiciones de prueba normal 29

3.1.2 Temperaturas extremas 30

3.2 Procedimientos para prueba extrema 30

3.2.1 Procedimiento de medición con el equipo que cuente con un circuito estabilizador de temperatura

30

3.2.2 Procedimiento para equipo designados a operar discontinuamente 31

3.3 Medición del error en frecuencia 32

3.4 Potencia de la portadora 33

iii

3.5 Potencia radiada efectiva (Intensidad de Campo) 34

3.6 Emisiones espurias 38

3.7 Sensibilidad 42

3.7.1 Máxima sensibilidad usada (Potencia de campo) 43

3.8 Selectividad del canal adyacente 45

3.9 Método de medición para determinar los valores de los parámetros de la estación base

47

3.10 Esta prueba de medición se realiza bajo condiciones normales de operación

49

3.11 Método de medición para obtener el error en frecuencia 50

3.12 Método de medición para obtener la potencia de la portadora 51

3.13 Método de medición de la potencia radiada efectiva (Intensidad de campo)

52

3.14 Emisiones espurias 55

3.15 Procedimiento de medición de la sensibilidad 57

3.16 Calibración de equipos de medición 59

4 Aplicación de los métodos de prueba 61

4.1 Consideraciones generales 62

4.2 Objetivos del sistema 63

4.3 Estructura del sistema 63

4.4 Centro de control 63

4.5 El sistema de supervisión deberá permitir de forma general 64

4.6 Sistema de comunicaciones 64

4.7 Estaciones remotas 65

4.8 Códigos de acceso 65

4.9 Gestión de alarmas 66

4.10 Sistemas de medición y tipo de control 66

4.11 Procedimientos para el desarrollo de pruebas escritas en esta tesis 67

4.12 Prueba para medir la sensibilidad del equipo receptor 70

4.13 Medición de las emisiones espurias 71

iv

5 Modelos de propagación para la evaluación de las áreas de cobertura 73

5.1 Evaluación de la estación de radio 73

5.2 Modelo de Okumura 77

5.3 MODELO DE HATA 82

5.4 Modelo del COST231 Walfish Ikegami 83

5.5 Cálculos de cobertura 87

5.5.1 Cálculo del campo mínimo 87

5.5.2 Correcciones por ruido y multitrayecto (ΔrE) 91

5.5.3 Evaluaciones espaciales y temporales (ΔeE) 94

5.6 Cálculos de evaluación del campo 97

5.6.1 Cálculo de cobertura para la ciudad de México “Torre de PEMEX” (90%)

97

5.6.2 Cálculo de cobertura para la ciudad de México “Torre de PEMEX” (75%)

101

5,6,3 Cálculo de cobertura NEXTEL” . 105

5.7 Cálculo de cobertura 109

5.7.1 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), utilizando el “modelo de HATA” Cobertura del 90%.

109

5.7.2 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), utilizando el “modelo de HATA”Cobertura del 75%.

110

5.7.3 Evaluación de la cobertura NEXTEL “Modelo de HATA”. 112

5.7.3 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), “modelo del COST-231 de Walfish Ikegami, cobertura del 90%”.

114

5.7.5 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), “modelo del COST-231 de Walfish Ikegami, cobertura del 75%”.

118

5.7.6 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil para NEXTEL “modelo del COST231 de Walfish Ikegami”

119

v

6 Diseño de áreas de cobertura y comprobación de Resultados 123

6.1 Requerimientos mínimos que deberá llevar una hoja de prueba 124

6.2 Análisis para determinar la altura efectiva de la estación base 125

6.3 Enlaces punto a multipunto 127

6.4 Programa Pathloss 4,0 131

6.5 Equipo FOX 136

Conclusiones 138

Recomendaciones 139

Sugerencias para trabajos futuros 140

Referencias bibliográficas 141

Anexos 143

Tabla general de normalización para los equipos de radio en sistemas tronc. 144

Tablas generales de los parámetros de radio en sistemas troncales 145

Símbolos y abreviaturas 148

vi

Relación de tablas e ilustraciones.

Tabla [2-1] Parámetros para la tolerancia en frecuencia Pag. 20

Tabla [2-2] Parámetros para el ancho de banda Pag. 21

Tabla [2-3] Parámetros para la potencia de transmisión Pag. 22

Tabla (2-4) Límites de las emisiones espurios se dividen en tres categorías

Pag. 23

Tabla [2-5] Límite de las emisiones espurias – Categoría A Pag. 24

TABLA (2-6) ( Recomendación del nivel de potencia de las emisiones espurias )

Pag. 24

Tabla (2-7) Categoría C (Límites de radiación por ITE especificado por la CIRPR)

Pag. 25

Tabla (2-8) Error en frecuencia Pag. 28

Fig (3-1) Arreglo de la medición del error en frecuencia Pag. 32

Fig (3-2) Arreglo para la medición potencia portadora Pag. 33

Fig (3-3) Arreglo de la medición de la intensidad de campo sin modulación

Pag. 34

Fig. [3-4] Arreglo de la medición de la intensidad de campo con modulación

Pag. 36

Fig. [3-5] Arreglo de la medición de las emisiones espurias Pag. 38

Fig. [3-6] Arreglo de la medición de las emisiones espurias de la potencia radiada efectiva

Pag. 39

Fig. [3-7] Arreglo de la medición de la potencia radial efectiva cuando radia con la antena integrada en una gabinete

Pag. 41

Fig. [3-8] Arreglo de la medición de la sensibilidad Pag. 43

Fig. [3-9] Arreglo de la medición de la selectividad Pag. 45

Ilustración [3-10] Equipo de radiobase Pag. 47

Ilustración [3-11] Wattmetro Pag. 47

Ilustración [3-12] Carga Pag. 48

Ilustración [3-13] Analizador de espectro Pag. 48

Ilustración [3-14] Fuente Pag. 48

Ilustración [3-15] Computadora Pag. 48

Ilustración [3-16] Equipo medidor de temperatura y humedad Pag. 49

Fig. [3.17] Arreglo de la medición del error en frecuencia Pag. 50

Fig. [3.18] Arreglo de la medición de la potencia portadora Pag. 51

vii

Fig. [3.19] Arreglo de la medición para la potencia radiada antes de la antena

Pag. 53

Fig. [3.20] Arreglo de la medición de la intensidad de campo con el equipo FOX

Pag. 54

Fig. [3.21] Arreglo de la medición de las emisiones espurias Pag. 55

Fig. [3.22] Arreglo de la medición de la sensibilidad del receptor Pag. 57

Ilustración [4-1] Análisis del sistema troncal en la red eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad

Pag. 66

Ilustración [4-2] UTR sin el equipo de radio Pag. 68

Ilustración [4-3] Programación de la frecuencia al equipo de radio Pag. 68

Ilustración [4-4] Frecuencímetro digital Pag. 69

Ilustración [4-5] Potencia de salida de la estación base Pag. 70

Ilustración [4-6] Generador de señales y antena para medir las emisiones espurias

Pag. 62

Ilustración [4-7] Obtención de la medición de las señales espurias Pag. 71

Ilustración [4-8] Instalación de las UTR en los postes de CFE Pag. 72

Ilustración [4-9] Verificación del procedimiento de enlace con el operador

Pag. 72

Figura (5-1) Cálculo de propagación por sectores a lo largo de la ruta del móvil

Pag. 74

Fig (5-2) Definición de altura efectiva de la estación base Pag. 77

Fig (5-3) Definición de la ondulación del perfil del terreno Pag. 78

Fig. (5-4) Definición del parámetro de la pendiente del terreno Pag. 78

Fig. (5.5) Parámetro que describen los trayectos mixtos tierra agua Pag. 79

Fig. (5-6) Campo recibido en un área urbana de 150 MHz Pag. 81

Fig. (5-7) Campo recibido en un área urbana de 450 MHz Pág. 81

Tabla. (5-8) Las pérdidas básicas de propagación Pág. 83

Fig. (5-9) Dibujo de análisis de pérdidas de propagación del modelo cost231 de Walfish Ikegami

Pag. 84

Fig. (5-10) Sistema receptor Pag. 89

Fig (5-11) Ganancia de antenas en terminales portátiles Pag. 90

Fig. (5-12) Corrección de la ganancia de antena en terminales portátiles L

Pag. 90

Fig.(5-13) Degradación de la recepción en el móvil para una calidad 4 corrección ΔrE

Pag. 91

viii

Fig.(5-14) Degradación de la recepción en el móvil para una nota de calidad 3 corrección ΔrE

Pag. 92

Fig (5-15) Degradación de la recepción en la base para una nota de calidad 4 corrección ΔrE

Pag. 93

Fig (5-15) Degradación de la recepción en la base para una nota de calidad 4 corrección ΔrE

Pag 93

Fig (5-17) Distribución de la potencia recibida expresada en unidades logarítmicas

Pag. 94

Fig.(5-18) Contornos de cobertura para probabilidades con las ilustraciones del 50, 90 y 95%

Pag. 94

Fig.(5-19) 50% de las ubicaciones Pag. 95

Fig.(5-20) 90% de las ubicaciones Pag. 95

Cuadro (5-21) Valores representativos de las variaciones con el tiempo y las ubicaciones

Pag. 95

Cuadro (5-22) Factor multiplicativo de la desviación típica Pag. 96

Ilustración (6-1) Altura efectiva de la antena base Pag. 126

Ilustración [6-2] Área de cobertura de la torre de PEMEX Pag. 129

Tabla [6-3] Coordenadas de los puntos analizados en un radio de 50 kmts

Pag. 130

Fig. [6-4] Torre de PEMEX Pag. 133

Fig. [6-5] Nextel Pag. 134

Ilustración [6-6] Área de cobertura de la torre de PEMEX “Pathloss” Pag. 135

Fig. [6-7 ] Equipo FOX Pag. 136

tabla [6-8] Comprobación de la señal recibida (dBm) de la torre ejecutiva de PEMEX

Pag. 137

Tabla de Normalización para los equipos de radio en sistemas troncales

Pag. 144

Tabla general de parámetros de los sistemas de radio Pag. 145

ix

Relación de Ecuaciones Evaluación del campo PIRE (1) Pag. 73

Evaluación del campo PRA (2) Pag. 73

Atenuación del espacio libre (3) Pag. 74

Pérdidas en exceso (4) Pag.75

Pérdidas de Propagación (5) Pag.75

Valor eficaz del campo en condiciones del espacio libre (6) Pag.75 Valor eficaz del campo en unidades practicas (7) Pag.75 Pérdidas básicas de propagación (8) Pag.75

Potencia isotrópica radiada efectiva (9) Pag.76

Evaluación del parea urbana (10) Pag.80

Potencia radial aparente (11) Pag. 80

Ganancia de λ/2 (12) Pag. 80

Pérdidas del espacio libre (13) Pag. 82

Corrección para ciudad media pequeña (14) Pag. 82

Corrección para ciudad grande a frecuencia de 200 MHz (15) Pag. 82

Corrección para ciudad grande a frecuencia de 400 MHz (16) Pag. 82

Corrección de área sub urbana (17) Pag.82

Corrección de área abierta (18) Pag.82

Pérdidas de propagación por Cost231 (19) Pag.83

Pérdida de propagación del espacio libre (20) Pag.85

Pérdidas disipadas y difracción de calles y azoteas (21) Pag.85

Pérdida de difracción de multitrayectoria (22) Pag.85

El ruido y el multitrayecto (ΔrE) en voltaje (23) Pag.87

El ruido y el multitrayecto (ΔrE) en potencia (24) Pag.87

longitud efectiva (lef) (25) Pag.87

área efectiva de la antena (Aef) (26) Pag.88

campo incidente en la antena (27) Pag. 88

Campo mínimo del receptor (28) Pag. 89

Evaluaciones espaciales y temporales (ΔeE) (29) Pag.96

x

Resumen

México actualmente no cuenta con un procedimiento que garantice la operación de los equipos de radio en sistemas troncales, y uno de los principales problemas se debe a la falta de procedimientos de análisis de su cobertura, debido a que en el país las empresas que ofrecen este servicio son extranjeras, y a la fecha los programas y licencias para realizar los análisis de cobertura se basan en normas y procedimientos que en sus países de origen o en otros, tuvieron éxito; desde luego en estos países su terreno montañoso, sus bosques, sus construcciones, etcétera son diferentes a las de nuestro país; situación que hacen que sus características sean distintas. Es por ello, que en este trabajo se propone la metodología para el diseño de áreas de cobertura para los sistemas móviles.

El propósito fundamental de este trabajo es establecer un procedimiento que nos de la confianza para analizar y diagnosticar áreas de cobertura para garantizar la comunicación de los equipos de radio de sistemas troncales, dentro del marco de las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones; es decir, tomar las consideraciones más adecuadas para el país en cuanto a su normalización y zona geográfica, para que se garantice la operación de los equipos. Además se señalara la utilidad que este trabajo aporta a diferentes sectores como pueden ser: empresas que ofrecen este servicio, empresas de áreas normativas o bien de referencia para Ingenieros, técnicos o estudiantes, que estén interesados en este tipo de sistemas.

Para alcanzar el objetivo anterior, se presenta el desarrollo del diseño de

áreas de cobertura con una calidad de transmisión adecuada asegurando el valor del campo del cuál asegure la recepción de la señal con una calidad determinada para una cobertura perimetral y para un porcentaje de tiempo y ubicación prefijado. El propósito es establecer una herramienta que permita el análisis de áreas de cobertura con un determinado grado de confiabilidad y disponibilidad en comunicación; para ello, se determinarán los modelos aplicables a la planificación de sistemas troncales ya que es necesario conocer con exactitud el significado del valor o de la potencia recibida que se pueden calcular mediante estos modelos de propagación.

1

Abstract

Mexico at the moment does not count on a procedure that guarantees the

operation of the radio equipment in main systems, and one of the main problems must to the lack of procedures of analysis of its cover, because in the country the companies that offer this service are foreign, and to the date the programs and licenses to make the cover analyses are based in norms and procedures that in their countries of origin or others, were successful; of course in these countries their mountainous land, its forests, their constructions, etcetera are different from those from our country; situation that causes that their characteristics are different. It is for that reason, that in this work sets out the methodology for the design of areas of cover for the movable systems.

The fundamental intention of this work is to establish a procedure that us of the

confidence to analyze and to diagnose cover areas to guarantee the communication of the radio equipment of main systems, within the frame of the recommendations of the Union the International of Telecommunications; that is to say, to take the most suitable considerations for the country as far as its normalization and geographic zone, so that the operation of the equipment is guaranteed. In addition the utility was indicated that this work contributes to different sectors as they can be: companies that offer this service, companies of normative areas or of reference for Engineers, technicians or students, who are interested in this type of systems.

In order to reach the previous objective, the development of the design of

areas of cover with a quality of suitable transmission appears assuring the value the field of which assures the reception the signal with a quality determined for a perimeter cover and a percentage of time and paid attention location. The intention is to establish a tool that allows to the analysis of areas of cover with a certain degree of trustworthiness and availability in communication; for it, the models applicable to the planning of main systems will be determined since it is necessary to know with exactitude the meaning the value or the received power that can be calculated by means of these models of propagation.

2

Prologo En el trabajo, se describe la necesidad que el país tiene por realizar análisis y

desarrollos de áreas de cobertura para garantizar los servicios que ofrece el espectro radioeléctrico.

Por lo anterior, la tesis se divide en 6 capítulos; cada uno de los cuales se cubrirá los siguientes temas: Capítulo 1: Análisis del funcionamiento de los sistemas móviles. Conocer el funcionamiento del sistema y poder determinar los parámetros de operación que serán analizados para determinar el área de cobertura. Capítulo 2: Estudio de las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Conocer los valores de los parámetros de operación de los equipos de radio con la finalidad de garantizar la comunicación de este servicio y no interferir el servicio en el espectro radioeléctrico, tomando las consideraciones más exactas para el país. Capítulo 3: Descripción de procedimientos de medición entre los equipos de medición y los equipos que se encuentren en prueba; con la finalidad de obtener el valor del parámetro de operación y poder comparar el valor medido con los parámetros determinados por la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Capítulo 4: Procedimientos realizados en la Comisión Federal de Electricidad en un proyecto de instalación de la red de comunicaciones móviles “trunking” utilizando equipos de radio de monitoreo a cuchilla de alta tensión de la red de energía eléctrica los cuáles nos sirvieron para asegurar eficientemente la operación de los equipos. Capítulo 5: Propuesta de modelos de propagación. Determinar la intensidad de campo y el área en el que deben estar los equipos móviles para garantizar la comunicación entre los equipos móviles y su estación base. Capítulo 6: Procedimiento del análisis de las áreas de cobertura a la red de PEMEX. Propuesta de la metodología de diseño de áreas de cobertura y comprobaciones del diseño de la red en comparación con modelos por computadora y las mediciones de intensidad de campo.

En el proyecto se presentan las conclusiones obtenidas del desarrollo del trabajo así como las recomendaciones para trabajos futuros y sugerencias para su mejora.

3

Introducción Desde los años 80´s, se han producido grandes cambios en todos los ámbitos

relacionados con las tecnologías de la información y las comunicaciones. En particular dentro de las comunicaciones, las llamadas comunicaciones móviles son quizá, las que se han beneficiando de una manera significativa de la situación debido al avance tecnológico y a la demanda de sus servicios, por ejemplo los servicios de radiocomunicaciones móviles actualmente tienen una gran demanda en la sociedad.

Los sistemas de comunicaciones móviles, para su estudio, se han clasificado

en sistemas públicos y privados. Dentro de los primeros debido a los sistemas celulares, sin lugar a duda, son los de mayor importancia; sin embargo, los segundos debido al tipo de usuario de este servicio en empresas de seguridad patrimonial o personal tales como: policía, bomberos, ambulancias, etcétera, son de importancia significativa, ya que son los encargados de gran parte de las comunicaciones comerciales y de servicios, estos sistemas desde las primeras redes han evolucionado con asignación rígida de canales pero poca planeación para su crecimiento.

Debido a los avances de la tecnología, los sistemas móviles privados cada día

se asemejan a los sistemas públicos; concretamente equipos de radio en sistemas troncales (radio trunking) los cuales actualmente constituyen la solución profesional para las necesidades de comunicaciones móviles de grandes empresas; proporcionan un elevado rendimiento de usos de frecuencias y aportan valores añadidos a la comunicación de voz como son: la formación de grupos, transmisión de datos, prioridades, conexión a la red telefónica pública, etc.

Para entender la operabilidad de este servicio, es necesario establecer los

procedimientos que nos lleven a un análisis detallado de este sistema para garantizar la comunicación entre las estaciones que lo componen (estaciones móviles y estaciones base); así como proponer los métodos para garantizar la operación de los equipos en sistemas troncales (métodos de prueba) y el diseño de las áreas de cobertura.

Actualmente, existen pocas referencias documentales técnicas de los

sistemas troncales; además, por lo general no se incluye cuales normas se utilizaron y la manera de cómo se aplicaron. Por ello, el interés de este trabajo es dejar escrito el análisis de propagación, procedimientos, equipos de medición y diseños de áreas de cobertura en un solo documento en español; es decir, ofrecer un documento, sobre esta tecnología que permita a los estudiantes, técnicos e ingenieros, disponer de una guía para consulta y referencia.

4

Antecedente

Actualmente las empresas que trabajan en la instalación de las estaciones base y áreas de cobertura cuentan con programas de modelos simuladores por computadora para predecir la intensidad de campo: Los simuladores consisten en un algoritmo formado por dos partes principales de las cuales detallamos a continuación:

Se accesa a una estación de base de datos topográficos de un servicio de

área propuesta y se reconstruye la información del perfil del terreno a lo largo de un radio circundante que incluye al transmisor y al receptor.

El algoritmo calcula las pérdidas de la señal del área definida y después de

haber analizado el área definida toma el receptor del simulador y lo puede cambiar de posición en el área de servicio, realizando un proceso iterativo para poder obtener el contorno de la potencia de la señal.

Este procedimiento lo manejan diferentes programas y dentro de ellos están:

Pathloss y elipse. Estos programas fueron realizados por empresas extranjeras y los análisis son referidos a procedimientos establecidos a la normatividad de otros países, que seguramente en el país donde se aplicó funcionó correctamente, pero por características propias de México, puede que el sistema no trabaje eficientemente.

El 9 de agosto de 1996 se crea en México un organismo llamado Comisión

Federal de Telecomunicaciones (COFETEL) con autonomía técnica y operativa propia; cuyo propósito es regular y promover el desarrollo eficiente de las telecomunicaciones a la vez de encargarse de expedir disposiciones administrativas. En particular elaborar y administrar las normas oficiales en materia de telecomunicaciones en México.

La Comisión Federal de Telecomunicaciones entre otras tareas, realiza

estudios para elaborar anteproyectos de adecuación, modificación y actualización de las disposiciones legales y reglamentarias. Para alcanzar lo anterior, promueve en coordinación con las dependencias o entidades competentes e instituciones educativas, el establecimiento de procedimientos para alcanzar una adecuada homologación de los equipos, así como proponer los métodos y pruebas necesarias para obtener la certificación correspondiente de cada equipo por lo que incorpora de manera contínua los lineamientos de vanguardia en esta materia y hacer de las telecomunicaciones un sistema abierto, de calidad y gran eficiencia.

5

6

La COFETEL es la encargada por parte del gobierno de la regulación de las telecomunicaciones en nuestro país y de promover la disponibilidad en todo el territorio nacional de sus servicios; ofrecer más y mejores opciones a las empresas y consumidores, haciendo que éstos sean de la mejor calidad de servicio en comunicación, con lo que se contribuirá al desarrollo tecnológico del país.

Es conveniente señalar que la Comisión Federal de Telecomunicaciones por

el interés de garantizar los servicios de los sistemas que ofrece el espectro radioeléctrico convocó entre otros: al Instituto Politécnico Nacional, a las empresas Lattice Telecomunicaciones personales S.A. de C.V., Normalización y Certificación Electrónica, A.C. (NyCE) a realizar el anteproyecto de la norma oficial mexicana nom-xxx-sct1-2000. “Especificaciones y Métodos de Prueba para equipo de radiocomunicación” y establecer parámetros para los servicios.

De la convocatoria lanzada por la COFETEL nace el interés del trabajo de

tesis, por la importancia de la normalización de los servicios que presta el espectro radioeléctrico. Para realizar dichas pruebas se hicieron diversas investigaciones para profundizar en los conocimientos de los servicios; en especial los de radio en sistemas troncales, lo que nos lleva a proponer un análisis que garantice la comunicación entre la estación base y las estaciones móviles en un área de cobertura determinada para los sistemas, de acuerdo a las necesidades de nuestro país.

Este diseño será propuesto a la red de PEMEX donde no se cuenta con el estudio que analice la funcionalidad de su red y el diseño de las áreas de coberturas. Con el método propuesto se determinan nuevas áreas de coberturas en lugares donde se requiera el servicio.

Definición del problema

De lo anterior se puede ver que el problema para la buena operación de los sistemas de radio troncales es la falta de procedimientos y métodos para el desarrollo y análisis de áreas de cobertura considerando la topología de nuestro país, así como la falta de normas aplicables a estos procedimientos y métodos.

7

Justificación

México es un país polifacético por su diversidad topográfica, social, política y cultural; merece un estudio específico en el ramo de la comunicación. El Instituto Politécnico Nacional invitado a participar en proyecto para ayudar al desarrollo del país; incorporando los conocimientos teóricos generados por las últimas investigaciones así como las recomendaciones a la aplicación práctica: Reconoce que México no cuenta con diseños de áreas de cobertura, normatividad propia, modelos adecuados para el análisis de propagación ni procedimientos de mediciones; por tanto propone: Un documento de análisis y diseño de áreas de cobertura cubriendo los procedimientos necesarios para garantizar la comunicación, a este documento llamaremos “Método de prueba para garantizar la operación de los equipos de radio en sistemas troncales” aplicable a todas las empresas que operan con equipos de radio resultando beneficiados los mismos e instituciones encargadas de normar las prestaciones de los servicios.

En nuestro caso, el estudio de los equipos de radio en sistemas troncales, con

las consideraciones de las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones y procedimientos de normas de países desarrollados, se propone un análisis más adecuado para el país por lo que traen consigo la garantía de operación del equipo de radio, confiabilidad de comunicación entre los equipos y conocimiento de los diferentes modelos de propagación.

De lo anterior se observa que la participación de la maestría en ciencias en

Ingeniería de Telecomunicaciones es de gran importancia; ya que cumple con uno de los objetivos de este postgrado.

Es conveniente mencionar que el trabajo de esta tesis que lleva por nombre

Método de prueba para garantizar la operación de los equipos de radio en sistemas troncales, tiene un enfoque generalizado, aunque el desarrollo se enfoco a obtener una metodología especifica para el análisis y diseño de áreas de cobertura de los equipos de radio en sistemas troncales, la cuál forma parte del desarrollo para el diseño de los métodos de prueba.

8

Objetivo

En base a lo anterior se considera que el objetivo general del trabajo es:

Establecer la metodología para el diseño de áreas de cobertura para los equipos de radio en sistemas troncales.

Para alcanzar este objetivo se proponen los siguientes objetivos particulares:

• Determinar los parámetros de operación de los equipos de radio en sistemas troncales para el diseño de áreas de cobertura.

• Establecer los valores de los parámetros más adecuados para la

operación de los equipos de radio en sistemas troncales en base a normas y recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

• Proponer los procedimientos de medición bajo normas y

recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

• Garantizar la operación de los equipos de radio en sistemas troncales con procedimientos de normas y recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

• Establecer modelos de propagación para el diseño de áreas de

cobertura.

• Diseñar las áreas de cobertura utilizando mapas topográficos.

• Comprobar con un equipo de medición la intensidad de campo dentro del área de cobertura diseñada para los equipos de radio en sistemas troncales.

• Garantizar el diseño propuesto de las áreas de cobertura mediante la

comparación con cualquier modelo simulador por computadora.

9

10

Capítulo

1

PLANTEAMIENTO DEL DISEÑO.

En este capítulo se da a conocer al lector la metodología que seguiremos para

alcanzar el objetivo; por lo cuál este capítulo se desarrollará de la siguiente manera: Conoceremos teóricamente la cobertura de los sistemas móviles, buscando cuál es el elemento principal para determinar el área de cobertura. El análisis esta enfocado a los equipos de radio en sistemas troncales pero cabe aclarar que el diseño de las áreas de cobertura da la garantía de respaldar cualquier diseño para los servicios de radio que lo requieran.

Se da una breve introducción de los sistemas de comunicaciones móviles, su

funcionamiento y en especial las características de operación de los sistemas de radio troncal; la finalidad de conocer los diferentes elementos que componen una estación de radio, así como saber cuáles son los parámetros de operación que serán analizados para diseñar el área de cobertura de los equipos de radio en sistemas troncales.

1.1 Cobertura radioeléctrica en los sistemas móviles. La característica exclusiva de los sistemas de comunicaciones móviles es la cobertura zonal, pudiendo estar las unidades móviles en cualquier punto de la zona de cobertura. La superficie en torno a la estación base en que la señal (potencia o campo) tiene un valor superior al umbral de funcionamiento. Esto implica una multiplicidad de trayectos posibles con diferentes y variadas situaciones de propagación.

De aquí el problema del análisis de zona de cobertura del servicio móvil. El estudio de la estación de radio en cuanto a su potencia radiada, las características del sistema radiante, etc., será de importancia en esta tesis. Dada la imposibilidad física y temporal de analizar todos y cada uno de los trayectos, el estudio de las cobertura se ha realizado efectuando algunas simplificaciones, lo cual se describen más adelante. Los trayectos de propagación entre base y móviles, resultan afectados de modo variable por el terreno; por lo que la pérdida de propagación tiene de hecho, un carácter aleatorio de forma que únicamente puede hablarse de cobertura en un sentido estadístico. Se utilizan dos grados de calidad estadística de cobertura, a saber: el llamado porcentaje de emplazamiento, que indica el tanto por ciento de lugares dentro de la zona de cobertura teórica en que cabe esperar que exista enlace radioeléctrico, y el porcentaje de tiempo, que expresa en tanto por siento del tiempo en que se espera existirá el enlace.

11

En el primer caso debe distinguirse además entre cobertura zonas y

perímetros. La primera se refiere a todo el área entorno a la estación base y la segunda afecta a una zona anular situada en el perímetro o límite de la cobertura teórica. El radio de cobertura de una estación base tiene una marcada dependencia de la altura media de la antena de la estación respecto al terreno circundante. Por este motivo, son muy buscados los lugares altos (montes, terrazas de edificios altos) para cubrir la cobertura necesaria en los sistemas PMR, muchas veces se logran incrementos de alcance aumentando la altura de la antena que utilizar mayor potencia de transmisión.

Debido a la reducida altura de la antena de las estaciones móviles, éstas muchas veces no serán visibles desde la estación base. No obstante la comunicación es posible debido a múltiples reflexiones y difracciones de las ondas y a su poder de penetrabilidad, que es consecuencia de las altas frecuencias utilizadas. Este tipo de propagación se denomina propagación multitrayecto, genera varios caminos radioeléctricos entre el transmisor y el receptor, aunque hace posible la comunicación, produce efectos de dispersión temporal y desvanecimiento selectivo en las señales cuya corrección o compensación requiere un importante esfuerzo en la ingeniería y el diseño de sistemas en los equipos móviles. Añádase además, el hecho de que las comunicaciones han de establecerse con la terminal móvil en marcha; el canal de radio presenta también una variabilidad temporal, lo cuál produce un desplazamiento en las frecuencias espectrales de las señales transmitidas que origina un desvanecimiento selectivo en el tiempo cuyos efectos también habrán de compensarse.

Para detallar el análisis de zona de cobertura del servicio móvil, se hará el

estudio de la estación de radio, las características de funcionamiento del sistema y los parámetros de operación.

1.2 Composición de un sistema de radio móvil. Todo sistema de radiocomunicación móvil consta de los siguientes elementos:

- Estaciones fijas (FS) - Estaciones móviles (MS) - Equipos de control

1.2.1 Estación fija: Es una estación radioeléctrica no prevista para su utilización en

movimiento. Hay diversas categorías de estaciones fijas en el servicio móvil.

- Estación base (BS) - Estación de control (CS) - Estación repetidora (RS)

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1.2.2 Estación base: Una estación base es una estación radioeléctrica fija, cuyo

funcionamiento se controla directamente desde una unidad de control situada en un punto especifico. El control puede ser local o remoto, mediante líneas telefónicas o radio enlaces.

La estación base tiene como característica primordial la de ser fuente y

sumidero de tráfico, tanto de información como señalización.

1.2.3 Estación de control: Es una estación fija, cuyas transmisiones se utilizan para controlar automáticamente las emisiones o el funcionamiento de otras estaciones de radio. Se emplean para controlar estaciones y repetidoras en sistemas de la red móvil privada. 1.2.4 Estación repetidora: Es una estación fija que transmite la señal recibida. La ubican en lugares altos. También la utilizan para relleno de zonas de sombras o para proporcionar cobertura en escenarios como túneles, estacionamientos subterráneos, etc. Funcionan con la misma frecuencia que la estación base, lo que conlleva a problemas de compatibilidad a la que debe prestarse especial atención. 1.2.5 Equipo de control: El conjunto de equipos de control lo forman los dispositivos necesarios para el gobierno de las estaciones bases, la generación y recepción de llamadas, localización e identificación de vehículos, transferencias de llamadas a la red telefónica privada, señalización de canales, etc. 1.2.6 Estación móvil: Una estación móvil es una estación radioeléctrica del servicio prevista para su utilización en un vehículo en marcha o que efectúe paradas en puntos indeterminados. El término incluye a los equipos portátiles o de mano, que son aquellos que acompañan al usuario, y a los denominados equipos portamóviles, que pueden instalarse temporalmente en vehículos y transportarse también a mano.

Cuenta con un gran alcance gracias a las distintas alternativas de potencias de los radios y sus antenas.

13

1.3 Funcionamiento de los sistemas móviles: El servicio móvil terrestre es el más usado por su amplia utilización, tanto por usuarios privados como públicos. Este sistema nos permite el intercambio de información diversa (voz, datos, fax, telemandos, etc.) entre terminales móviles a bordo de vehículos o transportados por personas, ya sea directamente a través de un medio de transmisión radioeléctrica o con prolongación vía Red Telefónica Conmutada y terminales fijos de abonados o Centros de Control con algunas características de calidad determinada. Es en estos sistemas donde se puede aprovechar plenamente el carácter inalámbrico de los enlaces radioeléctricos y la movilidad inherente al mismo, lográndose enlaces de telecomunicaciones de gran ubicuidad, versatilidad y flexibilidad.

Los servicios de redes móviles terrestres se iniciaron en ámbitos restringidos,

para el establecimiento de comunicaciones en tareas de despacho para la gestión de las actividades de flota de vehículos en aplicaciones tales como servicios de policía, mantenimiento de servicios públicos, de distribución de agua, gas, electricidad, emergencia, ambulancias, protección civil, bomberos, etc. Esta gama ha dado lugar a los sistemas llamados de radio telefonía privada, PMR. (Private Mobile Radio), que se caracteriza porque tienen una cobertura local y no están conectados a la red telefónica pública conmutada. El conjunto de terminales móviles, unidos a su despacho a través de estaciones fijas, constituye una entidad denominada red. Debido a la escasez cada vez mayor de frecuencias del servicio móvil en redes con un número elevado de terminales, se utilizan técnicas avanzadas de multiacceso que se basan en la compartición de frecuencias. A estos sistemas se les denomina sistemas troncales ó de concentración de enlaces.

Las modernas técnicas digitales han permitido desarrollar y establecer sistemas de multiacceso de mayor eficacia en el uso de las frecuencias como son el Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA), el Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) y Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA).

El sistema de Acceso Múltiple por división de tiempo (TDMA) (Time División Múltiple Access), permite que varias redes o usuarios móviles compartan la misma frecuencia utilizándola en ráfagas temporales y no de forma permanente. En TDMA las transmisiones de cada usuario son en consecuencia discontinua en forma de ráfagas que se intercalan en el tiempo de los distintos usuarios de forma que no colisionen ni se interfieran entre sí.

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La técnica TDMA, obliga a transmisiones discontinuas y requiere que los equipos dispongan de memorias de almacenamiento de información, para entregar ésta de manera continua a los usuarios. Por lo tanto; el TDMA únicamente es viable con sistemas de transmisión digital. En el sistema de Acceso por División de Códigos CDMA, se superpone a la información digital transmitida por cada usuario un código propio de dicho usuario (Código de dirección). Las transmisiones de todos los usuarios se realizan en la misma frecuencia durante todo el tiempo. A cada receptor llegan todas las señales presentes en el sistema en un momento dado. Sin embargo; cada usuario, utilizando su código de dirección puede recuperar la información destinada a él y eliminar las demás.

La técnica CDMA implica un ensanche del espectro de frecuencia transmitido por lo que se denomina de espectro ensanchado. La utilización de códigos de dirección hace irreconocible la información transmitida para un posible captor de la señal que desconozca el código. Por ello, estos sistemas se utilizan en comunicaciones militares. Recientemente se han empezado a usar en comunicaciones móviles civiles tanto de PMR como en TDMA. 1.4 Sistemas de concentración de enlaces.

Hoy en día, la aplicación del principio de compartición a las comunicaciones móviles es una realidad plenamente operativa. Los sistemas móviles que utilizan tal principio, se denomina sistemas troncales o de concentración de enlace (Trunking). En ellos existe un depósito común de canales disponibles, por multiacceso para todos los usuarios.

La potencia de señalización es tan grande en estos sistemas que otorga

valores añadidos a los mismos, pudiéndose entonces disponer de servicios adicionales como transmisión de voz, dato, mensajes de estado y de control, prioridad de llamada, identificación de terminales, etc.

La capacidad de un sistema troncal es diversa y es de suma importancia en el

desarrollo de esta tesis, por lo que empezaremos analizar el funcionamiento de los equipos de radio en sistemas troncales (Trunking).

El objetivo de los sistemas troncales es el de realizar gran cantidad de

llamadas con pocas frecuencias, de duración limitada, con lo que se obtiene un rendimiento óptimo tanto económico como radioeléctrico. Debido a que los equipos de radio en sistemas troncales operan en una cobertura zonal, debemos conocer la comunicación que hay entre los equipos móviles y las características del sistema troncal.

15

1.5 Análisis del flujo de las comunicaciones.

Hay tres tipos de comunicaciones:

• Comunicación entre dos móviles cada una dentro del área de cobertura de distintas estaciones bases.

• Comunicación entre dos móviles dentro del área de cobertura de la misma estación base.

• Comunicación entre un móvil y un teléfono fijo. 1.6 Tipos de sistemas troncales: Existen tres modalidades en los sistemas troncales:

1. Asignación por mensaje: Con este método se asigna un canal al usuario durante la comunicación hasta que finalice, aunque haya pausas intermedias en las cuales el canal no sea utilizado.

2. Asignación por transmisión: En este caso, el canal se asigna para cada

sentido de transmisión símplex, detectado en el sistema de control mediante la señalización del PTT, de este modo no se desperdicia tiempo de canal en las pausas de la conversación, aunque la señalización y por consiguiente, el control se hace más complejo. Otro inconveniente es la posibilidad de que se interrumpa una comunicación en curso cuando al intentar una nueva asignación, no haya canales libres.

3. Asignación mixta: Es una solución intermedia entre las dos anteriores, en la

cuál se aplica la asignación por transmisión pero dejando un período de tiempo tras la activación del botón PTT, asegurando así la comunicación de asignación del canal.

16

1.7 Características radioeléctricas del sistema. Las frecuencias dependen del tipo de servicio como pueden ser: servicios de

seguridad, emergencia, servicios a terceros y destinación a sistemas móviles con asignación dinámica de canales para voz o datos.

Las especificaciones básicas de la interfaz de radio son: Multiacceso: Acceso Múltiple por División de Tiempo. Canalización: 25 kHz (opción a 12,5 kHz) Modulación: Transmisión digital (16QAM) y transmisión analógica (FM). Velocidad de transmisión: 36kbits/s. En referencia a los parámetros de operación que serán analizados para

garantizar la operación de los equipos de radio en sistemas troncales son: Parámetros de transmisión. Frecuencia de operación. Potencia de transmisión. Potencia radiada. Emisiones espurias. Error en frecuencia. Tolerancia en frecuencia. Estos parámetros conforman una ráfaga de transmisión que será enviada al

espacio libre, lo cuál se necesita conocer el significado cada uno de ellos y la importancia que tiene en el sistema de comunicación, también se necesitan conocer los parámetros de recepción, se analizarán los siguientes:

Parámetros de recepción. Sensibilidad. Selectividad. En los siguientes capítulos se describen a detalle los parámetros que se

señalaron y los valores que tendrán que respetar para el optimo funcionamiento de operación y diseño del área de cobertura.

17

1.8 Ráfagas de transmisión.

Un sistema troncal puede establecer una llamada en menos de 300 ms, típicamente en 200 ms. Esto significa que podemos utilizar el clásico PTT (Press To Talk) para llamar. Las llamadas se pueden dirigir a una terminal particular o a un grupo de ella. Los grupos se habrán predeterminado de tal forma que se puedan identificar de forma sencilla.

Determinado el funcionamiento de los equipos de radio en sistemas troncales, se analizará la transmisión de la información al medio ambiente.

Toda información que sea transmitida viajará por un sistema radiante o ráfagas de radiofrecuencia, la cuál funciona de la siguiente manera:

Los mensajes de control y tráfico se insertan en tramas de Acceso Múltiple por División en Tiempo (TDMA) en forma de ráfagas o paquetes de bits discontinuos. En cada intervalo se acopla una ráfaga que pueda llegar a tener hasta 510 bits. A este se le llama período activo, el resto del tiempo se le denomina período de guarda.

Dada las características de los equipos de radio en sistemas troncales, es

necesario establecer el procedimiento y decir que paso se realizarán para el diseño de áreas de cobertura en los diferentes capítulos de esta tesis.

Para la realización de diseño de las áreas de cobertura en este trabajo, los cálculos se realizan de forma manual y será necesario extraer los datos del propio terreno de la zona de cobertura con los mapas topográficos de papel y tomar las características más convenientes para garantizar la comunicación de los equipos de radio. Por ello, la tarea de análisis de cobertura, es tediosa y monótona pero confiable la cuál la iremos realizando el los siguientes capítulos. Como se mencionó en el resumen cada capítulo cumple con una parte del procedimiento para el diseño de áreas de cobertura, pero se queda claro que para poder diseñar el área de cobertura de los servicios de radio es importante analizar los parámetros de operación y para garantizar los valores es necesario proponer valores de las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones y determinar cuáles serán usados en la tesis.

18

Capítulo

2

Análisis de parámetros de acuerdo a las recomendaciones de la

Unión Internacional de Telecomunicaciones.

2.1 Normalización aplicable a los equipos de radio en sistemas troncales.

El propósito es conocer las especificaciones técnicas que deben sujetarse los

equipos de radiocomunicación en sistemas móviles y proponer los valores de los parámetros a los equipos de radio en sistemas troncales para la instalación y operación.

2.2 Alcance y campo de aplicación de las recomendaciones: Alcance: Establece disposiciones normativas de carácter técnico y de

aplicación, operación de estaciones destinadas al servicio móvil de radiocomunicación, sin incluir normas de calidad y equipos.

Campo de aplicación: El presente documento es de observancia nacional

para la instalación y operación de estaciones destinadas a prestar el servicio móvil de radiocomunicación, en especial los del servicio de radio troncal.

2.3 Referencias normativas: Este documento analiza los valores de los parámetros de las siguientes

referencias:

• Reglamento de Radiocomunicación de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (U.I.T) serie “Servicio Móvil” (SM).

• Normas Europeas “European Telecommunications Standards Institute ”ETSI. • Anteproyecto NOM – 084 – SCT1 – 1993, Instalación y operación de

estaciones destinadas al servicio de radiocomunicación especializada en flotillas.

• Normas de la Industria Canadiense de “RSS”.

La finalidad de analizar estas referencias nos trae la garantía de proponer valores más exactos para el país.

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2.4 Bandas de frecuencias atribuidas: La asignación de bandas actuales y planeadas destinadas al servicio

móvil de radiocomunicación de los equipos de radio en sistemas troncales determinadas por la COFETEL es la siguiente:

Banda de frecuencias de 806 - 821 / 851 – 866 MHz, con un total de 599 pares

de frecuencias (separadas entre canales adyacentes 25 kHz). La separación del transmisor / receptor es de 45 MHz.

BLOQUE “C” (806 – 811 / 851 – 856 MHz), con 200 circuitos (pares de

frecuencias). México puede utilizar todos los circuitos (pares de frecuencia) del

bloque “C” excepto el circuito número 200 (811,000 / 856,000 MHz no podrá ser utilizado en la frontera en la franja territorial de 110 kmts a partir de la línea fronteriza con Estados Unidos de América y sí en el resto del país.

BLOQUE “D” (811-816 / 856 – 861 MHz), con 199 circuitos (pares de

frecuencias). México no puede utilizar todos los circuitos del bloque “D”, en la franja

territorial de 110 kmts a partir de la línea fronteriza con Estados Unidos de América y sí en el resto del país.

BLOQUE “E” (816 - 821 / 861 – 866 MHz), con 200 circuitos (pares de

frecuencias). México solo puede utilizar los 100 circuitos nones del bloque “E”, en la

franja territorial de 110 kmts a partir de la línea fronteriza con Estados Unidos de América y sí en el resto del país.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), estipula que con la

finalidad de garantizar todos los servicios que se encuentren operando en el espectro radioeléctrico y electromagnético.

Se debe reconocer: La necesidad de disponer de servicios de radio internacionales normalizados

que garanticen la compatibilidad funcional de los servicios de radio a escala mundial y por consiguiente.

Se recomienda: Que cuando se apliquen los servicios de radio, se respeten los requisitos

estipulados.

2.5 Parámetros de frecuencia de operación:

a) Para estaciones base: Para los equipos de radio en sistemas troncales en la etapa de transmisión deben

operan con las frecuencias 851 MHz a 866MHz. Y en la etapa receptora en las frecuencias 806 MHz a 821 MHz.

b) Para estaciones móviles: Las estaciones móviles operan en las frecuencias 806 MHz a 821 MHz. Y en la

etapa receptora en las frecuencias 851 MHz a 866 MHz. A continuación analizaremos los parámetros de acuerdo a las

recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, con la finalidad de analizar y verificar los datos con los que se basará esta tesis.

2.6 [Rec. ITU-R SM. 1045-1].Tolerancia en frecuencia de transmisión De acuerdo a la asamblea de la Unión Internacional de Telecomunicaciones en Radiocomunicaciones se toman las siguientes consideraciones:

a) Para las regulaciones de radio se especifican las tolerancias en frecuencias aplicables a ciertas categorías de estaciones en un intervalo de frecuencia de 9 kHz hasta 40 GHz.

b) En algunos casos se restringirá aun más para ciertos servicios la tolerancia en frecuencia con la finalidad de mejorar la utilización del espectro de radiofrecuencia.

c) Debido al progreso de la tecnología, los transmisores deberán ser más estrictos con la tolerancia en frecuencia y los equipos serán fabricados con costos muy razonables.

Las recomendaciones se establecen en la siguiente tabla:

Tabla [2-1]: Parámetros para la tolerancia en frecuencia.

Frecuencia de operación

(MHz)

Servicios Tolerancia en

Factible ahora. ± (ppm)

frecuencia

Objetivo actual a largo término. ± (ppm)

470 - 960

Fijo

Terrestre Móvil

15 5

5(Portátiles ≤ 3W, 15)

5

2.5 (7) 2.5 (7)

20

21

2.7 [Rec. ITU-R SM. 853-1] Ancho de banda

De acuerdo a la asamblea de la Unión Internacional de Telecomunicaciones en radiocomunicación se toman las siguientes consideraciones:

a) El ancho de banda necesaria que se requiere, es de acuerdo a las

propiedades del espectro de una emisión dada o su clase de emisión. b) Con los cambios en la tecnología se obtendrán variaciones en la

modulación. c) El número de parámetros que se usan para calcular en ancho de banda

puede cambiar con respecto al tiempo, esto debido a las características en la señal.

Por lo que se recomienda:

Que para una cierta clase de emisión el ancho de la banda de frecuencia debe ser suficiente para garantizar la transmisión de información a una velocidad requerida bajo condiciones especificadas.

Un punto importante es conocer la modulación que se utiliza para este servicio. 2.7.1 Rec. ITU-R SM.1041-1 Parámetros para un sistema digital. Canal de voz 1344 para 16-QAM Velocidad de bit 96 Kbit/s para 16-QAM Este análisis se basó en la eficiencia de transmisión y recepción para diferentes tipos de modulación. Los parámetros se dan en la siguiente tabla:

Tabla [2-2]. Parámetros para el ancho de banda.

Frecuencia

de operación (MHz)

Servicios

Tipo de modulación Ancho de banda (KHz)

806– 821 851 – 866

Fijo Móvil

Digital 16 – QAMAnalógico FM.

25 12.5

22

2.8 [Rec. ITU-R SM. 326-7] Potencia de transmisión Se considera: Siempre que se haga referencia a la potencia de un transmisor radioeléctrico,

etc., ésta se expresará, según la clase de emisión, en una de las formas siguientes:

Se debe utilizar para ello los símbolos convencionales que se indican:

1. Potencia en la cresta de la envolvente (PX o pX); 2. Potencia media (PY o pY); 3. Potencia de la portadora (PZ o pZ).

a) Potencia en la cresta de la envolvente (de un transmisor radioeléctrico). Se medirá la potencia suministrada a la línea de alimentación de la antena por un transmisor en condiciones normales de funcionamiento durante un ciclo de radiofrecuencia, tomado en la cresta más elevada de la envolvente de modulación. b) Potencia media (de un transmisor radioeléctrico). Se medirá la potencia suministrada a la línea de alimentación de la antena por un transmisor en condiciones normales de funcionamiento, evaluada durante un intervalo suficientemente largo comparado con el periodo correspondiente a la frecuencia más baja que existe realmente como componente en la modulación. c) Potencia de la portadora (en una dirección dada). Se medirá el producto de la potencia suministrada a la antena por su ganancia con relación a un dipolo de media onda en una dirección dada. Los parámetros se dan en la siguiente tabla:

Tabla [2-3]. Parámetros para la potencia de transmisión.

Frecuencia de

operación (MHz)

Servicios digitales.

Potencia de transmisión

(Watts)


(dBW)

806– 821 851 – 866

Fijo Móvil

40 – 70 3 - 5

16 - 18.45 4.7 – 6.9

La recomendación de la Unión Internación de Telecomunicaciones determina la potencia de transmisión con nivel de íntermodulación aceptable debe ser de –35dB o menor.

En este punto nos basaremos en la norma de la industria de Canadá RSS –

119, Issue 5. August 24, 1996. Que establece la potencia de transmisión para la estación base será de 110 Watts y para los equipos móviles será de 30 Watts.

23

2.9 [Rec. ITU-R SM. 329-7] Emisiones espurias De acuerdo a la asamblea de la Unión Internacional de Telecomunicaciones

en radiocomunicación se toman las siguientes consideraciones: a) Las limitaciones de emisiones espurias es conocer el valor preciso del

ancho de banda y dónde limita el espectro a las emisiones espurias de acuerdo a su aplicación, particularmente para los servicios donde se usa el ancho de banda para emisiones con modulación digital.

b) Es necesario limitar los niveles permitidos para las emisiones espurias en las frecuencias, para proteger todos los servicios de radio.

c) Las emisiones espurias se limitan a la aplicación del transmisor en función de:

- El tipo de medio donde el transmisor va ha operar (zona urbana, suburbana,

rural, etc.) - El tipo de transmisor. - La distancia mínima entre el transmisor y el receptor.

2.9.1 Límites de emisiones espurias. Estos límites mejorarán la operación de los servicios de radiocomunicación en todas las bandas. Las diferentes unidades para expresar los términos de las emisiones espurias y las conversiones se dan en la siguiente tabla:

Tabla (2-4).- Límites de las emisiones espurias se dividen en tres categorías: Categoría A Recomendación del nivel máximo de las emisiones espurias

propuestas para el uso de los equipos de radio para toda la administración, esto se ve en la tabla (2-5).

Categoría B Recomendación del nivel máximo de las emisiones espurias propuestas para la administración que necesitan adoptar los límites más extremos que nos da la tabla de la categoría A; estos límites los vemos en la tabla (2-6).

Categoría C Límite de radiación por la ITE especificado por CISPR; estos límites la vemos en la tabla (2-7).

(Se recomienda que se use el valor de la atenuación para calcular el nivel máximo de potencia permitida para las emisiones espurias, para los equipos de radio para todos los países).

Tabla [2-5]. Límite de las emisiones espurias – Categoría A.

Categoría de servicio en acuerdo con el articulo 1 (s1) de la RR, o tipo del

equipo (1),(2)

Atenuación (dB), bajo la potencia (W) que proporciona a la línea de transmisión a la antena.

Todos los servicios excepto los de abajo

43+10 log p, ó 70dBc

Servicio espacial

(estación terrestre).


Servicio espacial (estación espacial).


Radiolocalización.

43+10 log PEP, ó 60dBc

Donde: P = Potencia principal (W) a la línea de transmisión a la antena. PEP = Es la máxima potencia de la envolvente (W) a la línea de transmisión a la antena. dBc = Decibeles relativos a la potencia de la portadora sin modulación de la emisión. En el caso en que no lleve una portadora, por ejemplo en una modulación digital donde la portadora no puede ser medida, el nivel de referencia equivale a dBc es el decibel relativo de la potencia principal (p). 2.9.2 Categoría A límites.

La siguiente tabla indica el nivel máximo permitido de las emisiones espurias en términos del nivel de potencia, en algunos componentes no deseados para la categoría B de la línea de transmisión a la antena para todos los servicios y sistemas que no se consideren en los límites de la categoría A aplicable.

TABLA (2-6). (Recomendación del nivel de potencia de las emisiones espurias )

Tipo de equipo Límites.

Servicio Fijo.

-50dBm para 30MHz ≤ f 21,2 GHz (1) p

-30dBm para 21,2GHz ≤ f (ver recomendación 2,6) (1)p

Servicio Fijo – Estación Terminal (estación de

salida al equipo subscriptor)

-40dBm para 30MHz ≤ f 21,2 GHz (1) p

-30dBm para 21,2GHz ≤ f (ver recomendación 2,6) (1)p

Servicio móvil terrestre. (Estación base y móvil)

-36dBm para 9kHz ≤ f 30MHz p

-36dBm para 30MHz ≤ f 1GHz(2) p-30dBm para 1GHz ≤ f p (ver recomendación 2,6) (3)

24

25

2.9.3 Categoría B límites.

El la siguiente tabla contiene los límites de la categoría C para la clase A (Industrial) y clase B (Domestico) Información de equipos de tecnología (ITE).

Los equipos de la clase C son definidos como la combinación de la ITE con la función de transmisión de radio.

Tabla (2-7).- Categoría C. (Límites de radiación por ITE especificado por la CIRPR)

Frecuencia (MHz) Emax (dB(μV/m)) Distancia de

medición Corresponde a la

PIRE (dBm) Clase A: Aplicado a la ITE para entornos industriales.

30-230 40 10 -49 230-1000 47 10 -42

Case B: Aplicado a la ITE para entornos industriales. 30-230 30 10 -59

230-1000 37 10 -52

26

2.10 (Recomendación 332 – 4) Selectividad en receptores:

Consideraciones:

1. La selectividad es la medida de la habilidad de un receptor, para aceptar una banda de frecuencias determinadas y rechazar las otras.

2. Que economizando el uso del radio espectro requiere una máxima selectividad compatible con la técnica y económicamente hablando se considera la relación de clases particularmente en el receptor.

3. Que los métodos de la selectividad en señales sea única para expresar el desempeño de ciertas características del receptor, las mediciones serán hechas con niveles bajos de entrada.

A fin de que el ancho de banda del receptor no exceda lo indispensable para

la recepción de la modulación necesaria de la señal deseada, éste debe ser tal que a la salida del receptor se obtenga una relación entre la señal deseada y las señales interferentes no menor de 70dB para canales de 25 kHz y no menor de 60 dB para canales de 12,5 kHz.

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2.11 (Recomendación 331 – 4) Sensibilidad en receptores:

Recomendaciones:

1. La sensibilidad del equipo receptor se define como el nivel mínimo de RF, presente a la entrada del receptor necesaria para proporcionar una salida de audio lo suficientemente clara, bajo condiciones preestablecidas.

2. Para llevar una definición de los límites es necesario especificar una relación señal a ruido (S/N) bajo la cual la comunicación es posible, este límite es generalmente de 20dB. Al nivel de RF que produce esta relación señal a ruido se la denomina sensibilidad máxima utilizable.

3. Como una regla a la señal de audio resultante es ponderada por un filtro especial que se produce el nivel subjetivo de interferencia.

El modo más sencillo de determinar la relación señal a ruido es mediante la

medición del nivel de señal presente a la salida de audio del receptor, primero con la señal de RF modulada y posteriormente sin modular.

Es de este modo en la medición con presencia de modulación el nivel de audio se compone de la señal requerida (S), de su distorsión (D) y del ruido (N). En la segunda medición sin presencia de la modulación solamente se mide el ruido (N). A la relación logarítmica de estos niveles multiplicada por 20 se le denomina relación S/N en dB.

Por otro lado con el fin de activación y desactivación de la etapa moduladora, sea ha creado el concepto de SINAD [Signal, noise and distortions], el cuál complementa tanto el ruido como la distorsión.

Primero se mide la señal sin filtrar, consiste de la señal útil (S), del ruido (N) y

de la distorsión (D). Posteriormente esta señal se introduce a un filtro de banda estrecha (filtro notch) el cuál rechaza la señal útil (S) de modo que en la salida del filtro están presentes en mayor nivel el ruido (N) y la distorsión (D) esta relación se calcula de la manera análoga de la relación a ruido.

SINAD (dB) = 10 log [(S+N+D)/(N+D)] La sensibilidad utilizable, definida como el nivel mínimo de la señal aplicada en serie con la impedancia de la antena del receptor, debe ser de 0,2 a 0,5 mV. Tomando en cuenta que para dicha tensión de entrada a la salida del receptor se obtiene la relación anterior.

2.12 Norma de la European Telecommunications Standards Institute “ETSI”.

2.12.1 Características técnicas: 2.12.1.1 Límite de parámetros de transmisión:

El error en frecuencia no debe exceder del valor de la tabla siguiente, bajo

condiciones normales de operación:

Tabla (2-8).- Error en frecuencia:

Límite del error en frecuencia (kHz). Separación del

canal (kHz) 300MHz - 500MHz. 500MHz -1000MHz.

20 – 25 ± 2,00 (a) ± 2,50 (a) 12,5 ± 1,00 (B)

± 1,50 (a, M) Valor no especificado

NOTA: B = Estación base. M = Estación móvil o portátil.

(a) = Proveedor de energía integrada para portátiles, solo se aplicará a una temperatura extrema de intervalo de 0o a +30oC.

28

29

Capítulo

3

Medición de parámetros de los equipos de Radio en Sistemas

Troncales

Para realizar las mediciones de los equipos que se encuentren bajo prueba, se

deben respetar los parámetros de mediciones establecidos en el capítulo anterior. La finalidad de respetar los parámetros de mediciones dados por la Unión

Internacional de Telecomunicaciones es el de garantizar la operación de los equipos de radio en sistemas troncales y de no interferir con otros servicios cercanos a estos en el espectro radioeléctrico. Los equipos estarán bajo prueba y serán analizados con los siguientes procedimientos y condiciones de prueba: Bajo condiciones normales de operación. Bajo condiciones extremas de operación.

3.1 Condiciones de prueba: Condiciones de prueba normal y extremas: Las mediciones a los equipos bajo prueba se realizarán en condiciones normales de operación y condiciones extremas de temperaturas. 3.1.1 Condiciones de prueba normal:

Humedad y temperatura normal: La condición de temperatura y humedad para realizar la medición, será en las condiciones siguientes: - Temperatura: +15oC a +35oC - Humedad Relativa: 20% a 75%

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3.1.2 Temperaturas Extremas:

La medición se realizará bajo condiciones extremas: Los equipos que se encuentren bajo prueba en condiciones extremas deben de operar sin ningún problema en los siguientes intervalos.

Temperatura Baja: - 20oC. Temperatura Alta: + 55oC. Con la determinación de los intervalos, se pretende asegurar la

compatibilidad, la operación funcional y electromagnética de los diferentes equipos de radio en un mismo ambiente. Las pruebas realizadas a equipos de radio se establecen en base a las recomendaciones establecidas, con el fin de asegurar el funcionamiento dentro de los lineamientos específicos. 3.2 Procedimiento para condiciones de prueba extrema.

Para la prueba en temperatura extrema, la medición se realiza bajo el siguiente procedimiento:

La importancia de esta prueba esta más referida a los equipos que se encuentren en laboratorios especiales de medición, donde deben ser realizadas cumpliendo con todas las especificaciones y características establecidas por el órgano gubernamental encargado de la normalización, es importante que se realicen los cambios de temperatura obteniendo el valor de la medición de los equipos bajo prueba.

Otra consideración que debemos tomar en cuenta és, sí los equipos cuentas con circuitos estabilizadores de temperatura o nó; ya que de éste, podemos determinar el procedimiento de la medición. 3.2.1 Procedimiento de medición con el equipo que cuente con un circuito estabilizador de temperatura.

El equipo que cuente con un circuito estabilizador de temperatura está designado a operar continuamente; así que tenemos que desestabilizar el circuito de temperatura por unos 15 minutos, la finalidad es determinar un balance térmico, lo cuál el equipo de medición nos da el resultado del equipo.

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Si el valor obtenido no es igual al del fabricante, debemos estudiar las

características del oscilador del equipo y la prueba será más rigurosa. El equipo bajo prueba estará a prueba al menos por una hora donde se modificará la temperatura del medio y la prueba debe ser controlada para que no ocurra una saturación excesiva del equipo, los resultados obtenidos nos determina la confiabilidad del equipo.

La primera prueba esta desarrollada para los equipos designados a operar continuamente y el ambiente será en condiciones extremas; mínimas y máximas, referidas a humedad y temperatura.

Antes de realizar la prueba al equipo bajo prueba se pondrá en funcionamiento y se dejará operando por un periodo de 30 minutos hasta que el equipo se estabilice, después se determinará la prueba que se realizará primero.

La prueba se hará en condiciones de temperatura normal y extrema, donde se verificará el balance térmico del lugar donde se realice la medición; después veremos las condiciones de lectura por un periodo de 1 minuto, y el equipo nos dará la lectura correspondiente.

La prueba de medición para la temperatura máxima extrema, se hará de la siguiente forma:

Se determina el balance térmico del lugar, después se deja operar al equipo durante un periodo de 4 minutos; el equipo de medición nos dará la lectura correspondiente.

El siguiente procedimiento se realizará para los equipos que no cuenten con circuitos estabilizadores de temperatura y su operación no es continua. 3.2.2 Procedimiento para equipos designados a operar discontinuamente.

Si el estado de fabricación está designado para transmisiones discontinuas, el procedimientos será el siguiente:

Antes de la prueba, se verificará la temperatura extrema máxima de operación del equipo y se obtendrá la medición del balance térmico del lugar donde se realice la prueba. El equipo estará en constante cambio por unos minutos en condiciones de operación, siguiendo por 4 minutos en condiciones de recepción, después con el quipo de medición conoceremos las lecturas correspondientes.

La prueba extrema de temperatura mínima se dejará en constante cambio, la finalidad es obtener el balance térmico del lugar, esté cambio será en condiciones de recepción, donde conoceremos las especificaciones requerida con la ayuda del equipo de medición.

La consideración anterior para las pruebas de medición de temperatura se

resumen en los siguientes intervalos:

-20oC a +55oC

Otro punto importante, es determinar con exactitud la medición de la prueba considerando los voltajes a la entrada de los equipos.

Para obtener el valor máximo de voltaje del equipo bajo prueba, se debe tomar la medición cuando el equipo este conectado a la corriente principal, los voltajes de las estaciones bases, serán de 127 Vca, en caso de que el equipo opere con entrada de voltaje de corriente directa, será entre los valores de 22 a 28 Vcd.

Tomando las recomendaciones anteriores para obtener una lectura confiable en los equipo de medición pasamos al siguiente paso, donde veremos como se conectan los equipos para obtener la medición.

Los siguientes procedimientos están referidos a la metodología de normas

realizas en países desarrollados, de las cuáles haremos referencia y se proponen los más adecuados.

3.3 Medición del error en frecuencia.

Definición: El error en frecuencia del transmisor es la diferencia entre la medición de la portadora de frecuencia en ausencia de modulación y la frecuencia nominal de la transmisión.

Transmisor Atenuador de Medidor de bajo prueba potencia frecuencia

Fig. [3-1] Arreglo de medición para el error en frecuencia.

Método de prueba: La portadora se medirá en ausencia de modulación con el transmisor conectado a un atenuador de potencia de 50Ω. La portadora de frecuencia será medida en ausencia de modulación. La medición se hará bajo condiciones de prueba normal y condiciones de prueba extrema de temperatura y humedad aplicadas simultáneamente.

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3.4 Potencia de la Portadora.

El análisis de la potencia de salida de transmisión, se determinará el procedimiento en este documento, nos guiaremos en los parámetros de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, pero se deja claro que se tiene que respetar la potencia que sea asignada por la Comisión Federal de Telecomunicación así también respetaremos la potencia radiada aparente asignada por el mismo órgano gubernamental del país. Nota: Si el equipo esta designado a operar con diferentes potencias portadoras, la potencia nominal para cada nivel o intervalos de nivel, será declarado por el fabricante y el ajuste de control de potencia no deberá ser accesible al usuario.

El requerimiento del presente documento es conocer los niveles de potencia que el transmisor proporcione a la antena, para razones prácticas de medición se tomarán los niveles de potencias que el transmisor proporcione a la antena.

Definición. La potencia portadora de transmisión, es la potencia principal liberada a la antena, dentro de un ciclo de radio frecuencia en ausencia de modulación. En otras palabras la potencia de la portadora es la máxima señal de radiofrecuencia en ausencia de modulación que el transmisor proporcione a la antena y para obtener esta lectura, seguiremos el siguiente procedimiento. Método de prueba. El transmisor será conectado a un atenuador de potencia de 50Ω, y la potencia que se libera a la antena artificial será la medida con un medidor de potencia. Las mediciones se harán bajo condiciones de prueba normal y condiciones de prueba extrema de temperatura y humedad determinadas anteriormente. Transmisor Atenuador de Medidor de bajo prueba potencia potencia

Fig. [3-2] Arreglo de la medición de la potencia portadora.

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Se conectarán los equipos como se ve en la figura anterior. Se colocará un atenuador de potencia, en referencia a la potencia de salida. Se transmitirá del equipo bajo prueba al medidor de potencia. La medición se hará en ausencia de modulación. El medidor de potencia nos da la lectura obtenida. Se anotará en el reporte los resultados obtenidos. 3.5 Potencia radiada efectiva (Intensidad de Campo). Esta medición se aplicará a los equipos con conectores de antena externa.

Definición. La potencia radiada efectiva, es la potencia radiada de la distribución de la energía con respecto a la polarización de la antena y será en dirección al campo señalado para obtener la máxima cobertura. La potencia nominal radiada efectiva es la potencia radiada efectiva del equipo declarada por el fabricante.

Prueba de la antena

Analizador de

espectro

Transmisor bajo prueba

Fig. [3-3] Arreglo de la medición de la Intensidad de campo sin modulación.

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Método de prueba. Para la siguiente prueba de medición es necesario ver la norma de la ETSI 300 086-1 del anexo A, donde se determinan las condiciones del lugar para realizar la prueba de medición. La antena será orientada con polarización vertical y la longitud de la antena para la prueba será escogida con respecto a la frecuencia de transmisión. A la salida de la antena será conectada a un medidor de señal de recepción para realizar la prueba. Se transmitirá del equipo bajo prueba la portadora sin modulación y será medida en el receptor del equipo de medición con un tono de frecuencia del transmisor bajo prueba. La prueba de la antena será movida de abajo hacia arriba alrededor de un intervalo especifico hasta detectar el nivel máximo de la señal con el medidor de recepción. El transmisor se rotará 360º en un plano horizontal hasta detectar el nivel máximo de la señal por el medidor de recepción. El nivel máximo de la señal detectada será anotada en el reporte. Ahora la antena que utilizamos para esta medición deberá ser cambiada por otra antena pero ahora con polarización horizontal y de longitud correspondiente a la frecuencia del transmisor. La antena será conectada a una generador el cual nos dará una señal calibrada de acuerdo a las características requeridas para la prueba. Se coloca un atenuador a la entrada del medidor de recepción y será ajustada en el orden al incremento de la sensibilidad del medidor de recepción. Para obtener la prueba más exacta, la antena será movida de arriba hacia abajo hasta detectar la máxima señal en el equipo de medición, tomando en consideración el movimiento de la antena. La señal de entrada a la antena se ajusta a los niveles para producir niveles de detección para la medición en el receptor, y será igual a la medición de la potencia radiada que fue medida anteriormente, se debe tomar en cuenta las perdidas que se tengan del transmisor del equipo bajo prueba y la antena. El nivel de entrada de la antena será conocida como nivel de potencia. El nivel obtenido se anotará en el reporte de prueba.

Cuando no sea posible realizar la prueba anterior, se hará la medición con la transmisión de la portadora con modulación bajo el siguiente procedimiento.

Para la siguiente medición será necesario ver la norma de la ETSI 300 086-1 del anexo A, para ver las condiciones del lugar donde se realizará la prueba. a).- Tomando la consideración del anexo A, verificamos los requerimiento de los intervalos de frecuencias y las mediciones que serán usadas. La prueba de la antena será inicialmente con polarización vertical bajo el siguiente procedimiento. El transmisor bajo prueba estará en un lugar con las especificaciones de altura sobre un soporte sin conducción y la posición como lo indique el fabricante. Está posición será anotada en el reporte. b).- El analizador de espectro será ajustado a la frecuencia de la portadora del transmisor, la prueba de la antena será moviéndola de arriba hacia abajo alrededor de un intervalo específico de altura, detectando el nivel máximo de la señal con el analizador de espectro. c).- Se rotará el transmisor alrededor de 360º bajo un eje vertical hasta que obtengamos la señal máxima en recepción. d).- Usando el siguiente procedimiento sustituiremos la antena por una antena artificial en posición vertical, se conectará un generador de señales al equipo bajo prueba ajustando la frecuencia de la portadora del transmisor, la antena se moverá hasta obtener una señal máxima en recepción.

Sustitución de antena

Prueba de la antena

Analizador de

espectro

Generador de

señales

36Fig. [3-4]. Arreglo de la medición de la intensidad de campo con modulación.

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e).- Usando el arreglo anterior, la sustitución de la antena estará referida a las características de la cláusula A.1.5 de la norma ETSI EN 300 219-1 en la página 59. La antena transmisora será remplazada en la posición y la polarización horizontal. La frecuencia del generador de señales será ajustada a la frecuencia portadora de transmisión. La antena se moverá de abajo hacia arriba para obtener la máxima señal en el receptor. La prueba de la antena no debe ser movida si la medición de la portadora de salida cambia de acuerdo a la cláusula A.1.1 de la norma de la ETSI EN 300 219-1. La señal de entrada en la antena será ajustada hasta que el nivel sea igual al nivel relativo del transmisor y sea detectado en el receptor, la potencia portadora radiada máxima es igual a la potencia administrada por el generador de señales, se tomará en cuenta las pérdidas que se tengan entre el transmisor y la antena. Se debe hacer el mismo procedimiento, con la diferencia de sustituir la antena con una orientación en polarización horizontal, donde obtendremos la medición de la potencia radiada efectiva.

3.6 Emisiones Espurias. Definición: Son emisiones de una o varias frecuencias generadas por un transmisor de radio frecuencia las cuales están situadas fuera de la banda necesaria y cuyo nivel puede reducirse sin afectar la transmisión de la información correspondiente. El nivel de emisiones espurias serán medidas como se indica a continuación. a).- Por su nivel de potencia en una carga específica (conducción de emisiones espurias) b).- Por su potencia radial efectiva cuando radia en un gabinete o estructura del equipo. c).- Por la potencia radial efectiva cuando radia en un gabinete y una antena integrada, en caso del equipo portátil se ajustará con una antena y un conector externo de radiofrecuencia.

Transmisor bajo

prueba

Generador de señal

modulada (Nota)

Analizador de

espectro

atenuador

Nota: Sólo se usará si no es posible realizar la medición con el transmisor sin modulación.

Fig. [3-5] Arreglo de la medición de las emisiones espurias. Este método se aplicará solo a los equipos con conector de antena externa. El transmisor será conectado a un atenuador de 50Ω. A la salida del atenuador de potencia se conectará un medidor de recepción.

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La transmisión será cambiada, fuera de la modulación, y el medidor de recepción estará arriba de los intervalos de frecuencia de 9KHz a 4GHz para equipos que operen en frecuencias por debajo de los 470 MHz, o en intervalos de frecuencia de 9KHz a 12,75GHz para equipos que operen en frecuencias arriba de los 470MHz. Para cada frecuencia se detectará la componente no deseada, y el nivel de potencia será registrada, así como el nivel de espurias conducidas que se liberen dentro de una carga específica, excepto para los canales del transmisión que se deseen operar y de los canales adyacentes. La medición será repetida con el transmisión en espera (Stand-by).

Prueba de la antena

Analizador de

espectro

Transmisor bajo prueba

Fig. [3-6] Arreglo de la medición de las emisiones espurias de la potencia radiada efectiva.

. Este método solo se aplica a los equipos que cuenten con conector de antena externa. Para la siguiente medición será necesario ver la norma de la ETSI 300 086-1 del anexo A, para ver las condiciones del lugar donde se realizará la prueba. El conector de la antena del transmisor será conectada a una antena artificial.

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La antena de la prueba será orientada con una polarización vertical y la longitud de la prueba de la antena será cambiada con respecto a la frecuencia instantánea de la medición de recepción.

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A la salida de la antena de prueba será conectada a un medidor de recepción. Se transmitirá la información sin modulación, y la medición de recepción será un tono por arriba del intervalo de frecuencia de 30MHz a 4GHz, excepto para canales donde el transmisor intente operar. A cada frecuencia se detectarán las componentes no deseadas, y la prueba de la antena será movida alrededor de un intervalo especifico de altura y nivel de la señal máxima que detecte el medidor de recepción. Se rotará 360º la antena en un plano horizontal, hasta detectar el máximo nivel de señal por el medidor de recepción. El nivel de la señal detectada por el receptor debe ser anotada en el reporte. A la salida del transmisor se colocará una antena sustituta definida en la cláusula A.1.5 de la norma ETSI EN 300 086-1. La antena sustituta será orientada con polarización vertical y la longitud de la antena sustituta será ajustada con respecto a la frecuencia de la detección de los componentes no deseados. La antena sustituta será conectada al calibrador del generador de señales. La frecuencia del calibrador del generador de señales será colocada la frecuencia de detección de los componentes no deseados. Se colocará un atenuador de entrada al receptor de medición y se ajustará en un orden de incrementar la sensibilidad del medidor de recepción. La prueba de la antena se moverá alrededor de los intervalos específicos hasta obtener la máxima señal recibida. La señal de entrada a la antena sustituta será ajustada a los niveles que produzcan un nivel de detección para la medición, que es igual al nivel denotado por las emisiones espurias que fueron medidas, conectados por los canales de entrada al atenuador de la medición de recepción. El nivel de entrada de la antena sustituta será anotada como nivel de potencia, corregida por el cambio de la entrada del atenuador colocada a la medición del receptor. La medición será repetida con otra antena de prueba y sustituida por una polarización horizontal.

La medición de la potencia radial efectiva de los componentes no deseadas es un amplio nivel de dos potencias registradas para cada componente no deseado a la entrada de la antena sustituta, registrada la ganancia de la antena si es necesaria. La medición será repetida con el transmisor en espera (Stand-by).

Prueba de la antena

Analizador de

espectro

Sustitución de antena

Generador de

señales

Fig. [3-7]. Arreglo de la medición de la potencia radial efectiva cuando radia con

la antena integrada en un gabinete.. Esta prueba sólo se realizará a los equipos con conectores externos. El método de medición, será referido al procedimiento anterior; excepto que el transmisor de salida será conectado a la antena integrada y no a la antena artificial.

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Métodos de medición de los parámetros de recepción. 3.7 Sensibilidad

Definición: Es el nivel mínimo de radiofrecuencia presente a la entrada del receptor necesaria para proporcionar una salida de audio lo suficientemente clara, bajo condiciones preestablecidas. En otras palabras, la máxima sensibilidad usada (conducida) del receptor es el mínimo nivel de señal a la entrada del receptor y con la prueba normal de modulación. Prueba normal de modulación. Para la prueba normal de modulación, la modulación de la frecuencia será 1 kHz y el resultado de la desviación de frecuencia será el 60% de la desviación de frecuencia máxima permitida. Tomando la consideración anterior, procedemos a seguir con el siguiente procedimiento.

- La potencia de salida de la frecuencia de audio debe ser menor al 50% de la potencia de salida nominal, determinado mediante el siguiente procedimiento.

La potencia nominal de salida de audio será la máxima potencia declarada por el fabricante, con la prueba de modulación vista anteriormente. La potencia de salida de audio será medida con una carga resistiva simulada con la carga del receptor en operación normal, el valor de esta prueba será declarada por el fabricante.

- La relación de la SND/ND nominal a 20dB, la medición a la salida del receptor de las redes telefónicas, se describe el procedimiento que se describa en la recomendación de la UIT-T 0.41 [8] del libro rojo 1984.

Método de medición de la SND/ND nominal.

La prueba de la señal, a la frecuencia nominal del receptor, con la modulación de prueba normal de 6dBμV, valor máximo del límite usada en la sensibilidad, será aplicada a la entrada del conector. La prueba de la señal de entrada será reducida al nivel de SND/ND nominal igual a 20dB. La prueba del nivel de entrada de la señal bajos estas condiciones es el valor máximo usado en la sensibilidad.

La medición será hecha bajo la prueba de condición normal de temperatura y humedad, también bajo condiciones extremas de temperatura y humedad aplicada simultáneamente. Bajo pruebas de condiciones extremas, el receptor de la potencia de salida será de

3,0 dB del valor obtenido bajo las condiciones de prueba normal. ± 3.7.1 Máxima sensibilidad usada (Potencia de campo) Este procedimiento sólo se usará para los equipos que cuentes con un conector de antena externa. Definición: La sensibilidad máxima usada en el receptor es el campo mínimo de potencia presente en el localizador del receptor, a la frecuencia nominal del receptor y con condiciones de prueba de modulación normal, cumpliendo con los mínimos requerimientos.

Indicador vocal

Receptor bajo prueba

Generador de señales

Fig. [3-8] Arreglo de la medición de la sensibilidad. Método de medición. Las condiciones de prueba del lugar para la medición se dan en la norma de la ETSI EN 300 086-1 en el anexo A. Se determina el lugar con especificaciones de altura y soportes sin conducción y los demás datos serán declarados por el fabricante. La prueba de la antena será orientada con una polarización vertical y la longitud de la prueba de la antena será cambiada con respecto a la frecuencia del receptor. La entrada de la prueba de la antena será conectada al generador de señales. El generador de señales será un tono de frecuencia del receptor bajo prueba y este nivel de salida será ajustada a 100 dBμV. La señal generada será bajo la modulación en condiciones normales.

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El control del receptor del volumen será ajustado al menos el 50% de la potencia nominal de salida o en el caso de que el control de volumen sea escalonado, el se proveerá una potencia de salida menor al 50% de la potencia nominal de salida. La prueba del nivel de la salida será reducida hasta que sea obtenida acústicamente SND/ND nominal a 20dB. La prueba de la antena será movida por un intervalo especifico hasta encontrar la longitud y el nivel de la señal de prueba, producida acústicamente SND/ND nominal a 20dB. El receptor será rotado alrededor de 360º en un plano horizontal, para encontrar el nivel más bajo de la prueba de la antena que produca una acústica SND/ND nominal a 20dB. El nivel de señal de entrada de la prueba de la antena será mantenida. El receptor será mantenido por una antena sustituta definida en la cláusula A.1.5 de la norma de la ETSI EN 300 086-1. La antena sustituta será orientada para una polarización vertical y la longitud de la antena sustituta será ajustada con respecto a la frecuencia del receptor. La antena sustituta será conectada a un calibrador de medición de recepción. La antena será movida alrededor de un intervalo especifico hasta obtener la señal máxima recibida. El nivel de señal medida con el calibrador de medición de recepción será dada en potencia de campo en dBμV/m. La medición se repetirá con una antena de prueba y la antena sustituta orientada con una polarización horizontal. La medición de la sensibilidad máxima usada expresada en potencia de campo es el mínimo de dos niveles de señales dadas en la entrada del calibrador del medidor de recepción. Corregir la ganancia de la antena si es necesario.

3.8 Selectividad del canal adyacente. Definición: La selectividad es la habilidad de un receptor, para aceptar una banda de frecuencia determinada y rechazar las otras. La selectividad del canal adyacente es la capacidad del receptor de recibir una señal modulada de la frecuencia nominal sin exceder la degradación debido a una señal no modulada en el canal adyacente.


“A”Indicador

vocal Receptor

bajo prueba

Combinador


“B”

Fig. [3-9] Arreglo de la medición de la selectividad. Método de medición. Las dos señales de entrada, serán conectadas al receptor por medio del combinador, tomando la siguiente consideración.

El arreglo para la señal de prueba a la entrada del receptor será la siguiente. La prueba de la señal del canal, será aplicada al receptor, y se presentará a la entrada del receptor una impedancia de 50Ω, este requerimiento será encontrado sin considerar si una o más señales usan un combinador aplicado a la recepción simultanea. El nivel de la prueba de la señal será expresada en términos de la fuerza electromotriz al receptor del conector de entrada.

Los efectos de algún producto de intermodulación y ruido producido en la prueba de la señal del canal será insignificante.

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La prueba de la señal que se desea de la frecuencia nominal de recepción, con modulación y con una fuerza electromotriz de 6 dBμV, valor del límite de la sensibilidad máxima usada, será aplicada a una vía de la entrada del conector del receptor a una entrada del combinador de la red. La prueba de la señal que se desea de la frecuencia de un canal separado arriba de la frecuencia nominal de recepción, modulada a una frecuencia de 400 Hz con una desviación del 60% de la desviación máxima permitida, de acuerdo a la cláusula 5.1.4.1 de la norma de la ETSI EN 300 086, será aplicada a la segunda vía del receptor del conector de entrada del combinador de la red. La amplitud de la señal de prueba deseada será ajustada bajo la relación SND/ND nominal, a la salida de recepción se reducirá a 14 dB. La medición de la sensibilidad del canal adyacente es la relación en dB del nivel de la señas deseadas a la entrada del receptor, con las especificaciones de reducción hasta encontrarse la SND/ND nominal . La relación será registrada. La medición será repetida con una señal deseada a la frecuencia del canal siguiente a la señal deseada. Las dos relaciones serán anotadas por abajo o arriba del canal de selectividad adyacente. La medición será repetida bajo condiciones extremas de temperatura y humedad, aplicadas simultáneamente, con la amplitud de la señal podrá ser ajustada a la fuerza electromotriz a 12 dBμV. Como se vio anteriormente los métodos de mediciones para poder realizar las mediciones y obtener los valores con los cuales podemos determinar si lo equipos bajo prueba cumplen con los mínimos requerimientos necesarios para operar, en el país. Procedimiento para determinar los valores de los equipos de prueba, valores de operación de los equipos, verificación de las Recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

3.9 Método de medición para determinar los valores de los parámetros de la estación base. El equipo que se utilizará para realizar las mediciones son las siguientes: Equipo de radio quantar (Estación base / repetidor), marca motorola con número de modelo T5365A, cuenta con las siguientes especificaciones de fabricante. Frecuencia de transmisión 851 – 870 MHz Frecuencia de recepción 806 – 825 MHz Estabilidad de frecuencia 1 ppm Emisiones espurias 80 dB Impedancia de salida 50Ω Potencia de salida 20w – 100w Número de canales 16 Rango de temperatura -30oC a +60oC

Equipo de radio, vista frontal

Equipo de radio, vista trasera

Ilustración [3-10]. Equipo de radiobase Wattmetro marca bird modelo 43, No de serie 282600 con una impedancia de 50 Ω.

Ilustración [3-11]. Wattmetro

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Carga, marca motorola, modelo T1013A, serie B1213 con impedancia

de entrada de 50 Ω.

Ilustración [3-12]. Carga Analizador de espectro, motorola R-2670 FDMA digital conectado a un voltaje de 126 Vac.

Ilustración [3-13]. Analizador de espectro

Fuente HP, marca Harrison 6268A DC., con un voltaje de entrada de 126 Vac y salida de 126 Vac, se ajustará a un voltaje de 28 Vcd, y una corriente de 16 amperes para alimentar el equipo bajo prueba.

Ilustración [3-14]. Fuente

Computadora personal esta puede ser de cualquier marca, lo único que se es que tenga instalado el software de motorola para el mantenimiento del equipo bajo prueba.

Ilustración [3-15]. Computadora 48

Se utilizará un cable coaxial de ½” pulgada marca Andrew A9746F, TYPE L4 NMNM, se utilizarán 2 tramos, cada una de 1.83 mts. 4 conectores instalado en el cable coaxial. 3.10 Esta prueba de medición se realiza bajo condiciones normales de operación. La medición de temperatura y humedad relativa, debe ser tomado en condiciones normales de operación. El equipo esta operando con una temperatura de 26,5oC y humedad relativa del 51%.

Ilustración [3-16]. Equipo medidor de temperatura y humedad

La prueba se realizará con un voltaje de entrada al equipo bajo prueba de 28 Vcd, este voltaje es el máximo permitido para la operación del equipo bajo prueba.

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3.11 Método de medición para obtener el error en frecuencia. Tomando las especificaciones anteriores, se procede a conectar el equipo bajo prueba a un equipo de medición, en esté caso la prueba se realizará con un analizador de espectro, como se indica a continuación.

Fig. [3.17] Arreglo de la medición del error en frecuencia Nota: El atenuador es significativo ya que el equipo de medición ya trae el atenuador integrado y esté puede ser modificado si es necesario. Se conectará el equipo bajo prueba al analizador de espectro. Se ajusta el analizador de espectro con una atenuación de potencia de acuerdo al valor requerido con respecto a la potencia de salida del transmisor, la atenuación programada es 40dB. Se programa la frecuencia de operación en el analizador de espectro (853,800MHz). El equipo bajo prueba transmitirá la portadora de frecuencia en ausencia de modulación al analizador de espectro. El analizador de espectro da la medición de la frecuencia portadora mandada por el transmisor (853,839MHz). El analizador de espectro realiza la comparación de la portadora en frecuencia que el transmisor proporcione al analizador de espectro y la frecuencia central determinada por esté equipo y la diferencia de estas frecuencias, será el error en frecuencia. El error en frecuencia que nos da el analizador de espectro es: 39Hz. Este valor será anotado en el reporte y comparado con la tabla de referencia de acuerdo a la unión internacional de telecomunicaciones.

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3.12 Método de medición para obtener la potencia de la portadora. Tomando las especificaciones de temperatura y humedad en condiciones normales, se procederá a conectar el equipo bajo prueba como se indica a continuación.

Fig. [3.18] Arreglo de la medición de la potencia portadora.

Se alimentará el equipo bajo prueba con un voltaje de 28 Vcd y una corriente de 14 amperes. El equipo bajo prueba será conectado a un atenuador de potencia de 50Ω El atenuador se conectará con el equipo medidor de potencia, puede ser un wattmetro o un monitor de servicio de radiocomunicaciones. Utilizaremos un wattmetro para esta medición. El wattmetro se conectará a un carga fantasma o a la misma antena del equipo de radio. La carga fantasma tiene una función primordial, debido a que si no se cuenta con este elemento, la potencia transmitida no tendría donde aterrizarse, lo que nos llevaría a que la potencia se regrese y provocara que el medidor de potencia sature el equipo y esté sufra un desperfecto dando como resultado que el equipo no funcione. La medición se hará en ausencia de modulación que el transmisor proporciona a la antena. El valor obtenido en el medidor de potencia (Wattmetro) será de 75 Watts.

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Este valor será comparado con la tabla de la unión internacional de telecomunicaciones. Es necesario realizar la medición del reflejo de la potencia para ver cuanta potencia es reflejada a nuestro propio equipo, la medición obtenida no debe pasar del 5% de la potencia transmitida la medición obtenida fue 0,7 watts. 3.13 Método de medición de la potencia radiada efectiva (Intensidad de campo). Debido a que no contamos con las condiciones del lugar de acuerdo a la recomendación dada anteriormente, se realizará la medición de la potencia radiada efectiva, proponiendo tres formas diferentes de medir la potencia radiada y obtener un valor cercano al real. La primera es determinar la potencia a la salida del equipo bajo prueba, está medición se hará como lo indica la medición de la potencia portadora realizada anteriormente con la ayuda del equipo de medición “wattmetro”. Después de obtener el valor de la potencia portadora, es necesario conocer todos los elementos y las pérdidas que se encuentren entre el transmisor y la antena, como pueden ser: Metros de cable: 18 para ½“ (6,90dB / 100m) = 1,24 dB Metros de cable: 35 para 1 ¼” (2,84dB / 100m) = 0,994 dB Metros de cable: 6 para (10,7dB / 100m) = 0,6 dB No de conectores: 8 (0,5 dB) = 4 dB Combinador: 3 dB Supresor de cargas atmosféricas: 0,1 dB Pérdidas totales: 9,9 dB Consideradas las perdidas que estén entre el transmisor y la antena se hará el siguiente procedimiento matemático. Potencia de transmisión: 75 Watts. Convertimos la potencia a dBw y dBm: dBw = 10 log (Pt [w] / 1W) = 18,75 dBw dBm = 10 log (Pt [w] / .001) = 48,75 dBm Se calculara la potencia isotrópica radiada efectiva y la potencia radial aparente: PIRE (dBw) = Pt (dBw) + G dBi – Lc (dB) PIRE = 18,75 + 12 – 9.9 PIRE = 20,85 dBw

PIRE (dBm) = Pt (dBm) + Gd dBd – Lc (dB) donde Gd = Gi – 2,12dBd PIRE = 48,75 + 10 – 9.9 PIRE = 48,85 dBm PRA (dBw) = Pt (dBw) + Gd (dBd) – Lc (dB) PRA = 18,75 + 10 – 9,9 PRA = 18,85 dBw PRA (dBm) = Pt (dBm) + Gd (dBd) – Lc (dB) PRA = 48,75 + 10 –9,9 PRA = 48,85 dBm La segunda parte será el determinar la potencia radial efectiva con un wattmetro antes de la antena, el equipo de medición tomará en cuenta todas las pérdidas después del transmisor. Nota: Esta prueba se realizará con mucha precaución debido a los riesgos que se tengan para obtener la medición, debido a la altura de la antena y la complicación de la torre.

Fig. [3.19] Arreglo de la medición para la potencia radiada antes de la antena.

El equipo de medición se conectará antes de la antena, como se indica en la ilustración. Se transmitirá la portadora en ausencia de modulación y obtendremos el valor de la potencia en el equipo de medición. Estas pruebas que realizamos anteriormente, donde se conoce el valor aproximado de la potencia radiada, pero para medir la intensidad de campo más exacto, lo determinado mediante el siguiente procedimiento.

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El tercer procedimiento es el más sencillo, se utilizará un equipo de medición que nos da la lectura en intensidad de campo, esté equipo se llama FOX.

Fig. [3.20] Arreglo de la medición de la intensidad de campo con el equipo FOX.

Para la medición de intensidad de campo será con el siguiente procedimiento. Esta medición es la más fácil, solo se necesita conocer el funcionamiento del equipo de medición. El equipo fox cuenta con dos antenas, una antena capta la intensidad de campo en recepción y la otra antena es una GPS, está nos determina la posición donde se tome la lectura dando las coordenadas del lugar de ubicación. El equipo cuenta con un software de computadora, con la ayuda de la computadora podemos monitorear al equipo fox y ver las coordenadas y lecturas tomadas por este equipo. Considerando las coordenadas de un punto de origen y las coordenadas tomadas por el equipo fox, podemos determinar la intensidad de campo y la distancia que hay del punto de origen y la lectura tomada por este equipo.

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3.14 Emisiones espurias

Se conectarán los equipos como se indican a continuación.

Fig. [3.21] Arreglo de la medición de las emisiones espurias. Método de Medición. Para determinar las emisiones espurias es necesario realizar un monitoreo en un intervalo de frecuencias bastante amplio (generalmente del orden de 1000MHz sobre la frecuencia asignada).

±

En el analizador de espectro se programa la frecuencia central (853,800 MHz). Se programa en el analizador de espectro una atenuación de 40dB. Se monitorea la frecuencia, determinando la frecuencia central. Se buscarán las armónicas que se encuentren por arriba y debajo de la frecuencia central. Al encontrar la primera armónica se tomara la lectura de la frecuencia de la armónica (854,1330 MHz arriba de la frecuencia central)

Se prosigue desviando la frecuencia hasta encontrar la siguiente armónica (855,1960MHz), la siguiente se encuentra en (856,590 MHz), se buscarán consecutivamente las armónicas hasta llegar a un intervalo de 1GHz.

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El siguiente paso es el de buscar las armónicas que estén por debajo de la frecuencia central. Las armónicas por debajo de la frecuencia central son: (852,8870 MHz), (852,470 MHz), (851,1240 MHz), (851, 0040 MHz). Podremos encontrar también las emisiones espurias del receptor, con la única diferencia que se conectará el analizador de espectro a la salida del equipo bajo prueba pero a la entrada del receptor. Se programará una atenuación de 20dB en el analizador de espectro, después de programará la frecuencia central (808,800 MHz). Se empieza a monitorear las frecuencia, primero se determina la frecuencia central. Se buscará la primera armónica por bajo y arriba de la frecuencia central. Al encontrar la primera armónica se tomara la lectura de la frecuencia de la armónica (808,8054 MHz arriba de la frecuencia central) Ahora de buscará la armónica por debajo de la frecuencia central (808, 7946 MHz) La diferencia entre la frecuencia central y la armónica medida será el intervalo de tolerancia para no afectar otros sistemas cercanos a los servicios troncales, tomando en consideración la atenuación programada en el analizador de espectro. 808,7946 MHz Debajo de la frecuencia central 808, 800 MHz Frecuencia central 808,8054 Por arriba de la frecuencia central Por tanto, las armónicas se encuentran a ± 5,4 kHz para una atenuación de 20dB en recepción. Estas pruebas determinan las armónicas generadas por nuestro equipo, las pruebas realizadas se harán con una atenuación de 40dBy 20dB. La recomendación de la UIT nos restringe con una atenuación máxima de 70dB, por lo que; las pruebas realizadas nos determinan que las armónicas no afectan a otros equipos que operen cerca de los sistemas troncales.

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3.15 Procedimiento de medición de la sensibilidad.

Debido al procedimiento establecido anteriormente para la medición de la sensibilidad no contamos con las características del sitio de prueba referida a la norma de la ETSI EN 300 086-1, se propone la siguiente manera de medición. Conectar los elementos como se muestra a continuación.

Fig. [3.22] Arreglo de la medición de la sensibilidad del receptor. Conectar el equipo como se indica en la figura anterior. Se debe considerar la impedancia de salida nominal del transmisor sea de 50Ω, en caso contrario emplear los adaptadores correspondientes. El analizador de espectro se pondrá en la posición de generador. Se ajustará el generador de señales a la misma frecuencia de operación modulada 1kHz (808,800 MHz) y se desviará la portadora para ver hasta donde abre el receptor y no debe pasar del 60% de la desviación máxima. El equipo de la medición medirá el nivel mínimo de RF presente a la entrada del receptor, necesaria para proporcionar una salida de audio lo suficientemente clara, bajo condiciones preestablecidas.

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En el analizador de espectro se hará primero la prueba con un nivel de intensidad de 0,22μV. Se programa la frecuencia central de 808,800 MHz, en este momento se escuchará un tono, se deberá ir moviendo el ajustador de frecuencia que cuenta el analizador de espectro. El ajustador de frecuencia se ira moviendo hacia arriba de la frecuencia central, hasta que no se oiga el tono del equipo de prueba. Tomar la lectura en donde el tono deja de sonar (808,8036 MHz). Se programa nuevamente el equipo de medición con la frecuencia central, y el tono se escuchará nuevamente. Se moverá el ajustador de frecuencia, ahora por debajo de la frecuencia central hasta donde se deje de percibir el tono (808,7964 MHz). Con esta prueba medimos la sensibilidad del equipo y verificamos el ancho de banda de la información captada por nuestro equipo.

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3,16 Calibración de equipos de medición.

Para la medición de los parámetros de operación de los equipos de radio en sistemas troncales es importante considerar que los equipos estén perfectamente calibrados para obtener la medición exacta, por lo que a continuación se detalla la importancia de la calibración de los equipos de mediciones y garantizar el optimo funcionamiento para estos equipos.

En la actualidad la calibración de equipos de medición fomenta el aseguramiento de la calidad, incentiva en el ámbito estatal y privado la importancia de la optimización de las mediciones en función de encontrar la calidad de la producción, hacia una mejor competitividad en el mercado del intercambio.

En nuestros días, la calidad es considerada en todo el mundo como un elemento estratégicamente fundamental tanto para la industria como para la sociedad, siendo de suma importancia para un país que desea establecer buenas relaciones comerciales.

Es inútil perseguir la calidad de un producto sin un adecuado sistema de mediciones, La ciencia y la técnica de las mediciones se denomina “METROLOGIA”. Mientras no realicemos mediciones adecuadas no sólo que no podremos comprobar la calidad de un producto, sino que no podremos producirla; pues, como se puede tener calidad si luego las piezas no empatan o lo hacen con dificultad.

La exactitud de los resultados de medición depende de la calidad de las mediciones; es decir, de la exactitud y calidad de instrumentos de medición utilizados, de las condiciones ambientales; y, de la pericia y esmero puestos en la realización de las mediciones; en la actualidad relacionados en forma directamente proporcional con el desarrollo tecnológico y adelanto científico.

Para garantizar su exactitud, los instrumentos de medición deben ser calibrados, manteniendo de esta forma una trazabilidad permanente, es decir, realizar una ínter comparación constante y periódica con equipos similares superiores en exactitud, que constituyen los patrones primarios, dando de esta forma cumplimiento a las normas que rigen a la Metrología en el mundo. Las alternativas que se pueden utilizar son las siguientes: 1. Usar un Laboratorio Nacional para efectuar las calibraciones, 2. Usar servicios de calibración de laboratorios internacionales, 3. Implementar nuestros propios laboratorios de calibración.

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PEMEX para garantizar el funcionamiento de sus equipos de medición, los

manda a calibrar a MOTOROLA debido a que sus equipos están referidos a esta marca, cada empresa que realice sus mediciones se regirá a laboratorios de la marca del fabricante del equipo de medición o también pueden acudir a empresas que se dediquen a la calibración de equipo ya sean nacionales o extranjeras.

La misión para satisfacer este punto con excelencia a los requerimientos de servicio de mantenimiento, verificación y calibración de equipos de medición en entidades publicas y empresa privada, acordes con las exigencias de los estándares de calidad internacionales, sustentando nuestros procedimientos en una plataforma tecnológica, humana y organizacional adecuada; con el propósito de incrementar la eficiencia del país y garantizar la permanencia de la industria nacional en el mercado internacional, contribuyendo de esta forma al desarrollo del país.

61

Capítulo

4

APLICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE PRUEBA.

Para comprobar la propuesta de los métodos de prueba en los equipos de

radio en sistemas troncales es importante debido a que necesitamos comprobar si los equipos de radio en sistemas troncales operan adecuadamente para brindar un buen servicio, por lo que se buscó colaborar con empresas que trabajen con equipos en sistemas troncales y proponer los métodos de prueba al sistema. El resultado fue positivo y participamos en el proyecto que se está llevando en la Comisión Federal de Electricidad de la ciudad de Oaxaca, en el área de comunicaciones y control; también participamos en la elaboración del manual de diseño de áreas de cobertura para la red de PEMEX de la ciudad de México.

Este proyecto los separaremos en dos partes y la primera está enfocado al

análisis del proyecto de la Comisión Federal de Electricidad y la segunda parte será enfocada al diseño de áreas de cobertura para la red de PEMEX.

El proyecto de la Comisión Federal de Electricidad está en marcha, ya que

actualmente están instalando los equipos y comprobando los parámetros de medición, para tener un óptimo funcionamiento del sistema, se han instalado hasta el momento más de 200 equipos y faltan por instalar varios más.

El origen de este proyecto de la Comisión Federal de Electricidad se basa en

la necesidad de supervisar cuchillas de alta tensión que están ubicadas en diferentes zonas de la ciudad, las cuales en su mayoría no son atendidas a tiempo cuando éstas fallan, y también el de proporcionar un mejor servicio con el mínimo de interrupciones.

La Comisión Federal de Electricidad opta por instalar controles supervisorios

con la finalidad de vigilar los sistemas y alertar a tiempo a los empleados para atender cualquier falla, el problema de instalar estos equipo es el costo y las inversiones son muy altas, por las siguientes razones: el costo del equipo es caro y en su mayoría requieren de sistemas de aire acondicionado para el correcto funcionamiento. Lo cual significa, en ocasiones una inversión mayor al costo de la misma subestación.

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4.1 Consideraciones generales

Se ha considerado un sistema troncal para el control de la red de distribución de energía eléctrica adecuado a un área de tamaño moderado, con prestaciones de telemedida y control. El sistema propuesto permite supervisar y controlar los principales parámetros de la red de distribución de energía eléctrica y además conocer en tiempo prácticamente real las diferentes situaciones consideradas como alarmas.

El centro previsto es el de control de operación para las líneas de alta tensión

y que con una red de comunicaciones disponga de un sistema de teletransmisión/telecontrol, con el objeto de facilitar el acceso directo e inmediato a los parámetros de gestión de las instalaciones que componen la red eléctrica.

A través de la Telegestión será posible conocer y seguir la evolución del

estado de las instalaciones así como acceder a todas aquellas informaciones que sean de interés para el buen funcionamiento del sistema.

Los puntos principales son: En primer lugar la calidad del servicio y la seguridad de la red eléctrica, será

gracias al conocimiento del estado de las redes. Segundo lugar: La mejora de la rentabilidad en la explotación de la red en su

conjunto, a través de programas de aplicación específicos de asistencia al mantenimiento de instalaciones, de operación de la explotación de la red y al control de calidad del suministro.

Como criterio general de diseño, el centro de control y el sistema de distribución, podrá controlarse a través de señales de los puntos de entrega que alimenten a la red y de algunos puntos de importancia. Para controlar las alarmas en la red preferentemente se instalarán equipos electrónicos de adquisición de datos, que se pondrán en contacto con el centro de control, generando una alarma. Cuando el valor de la potencia se sitúe por debajo o por encima de los valores de consigna, el centro de control solicitará la información almacenada con una periodicidad que variará en función de la importancia relativa del punto y en todo caso, de detectarse problemas en ese punto, será posible poder monitorizar la señal de forma permanente.

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4.2 Objetivos del sistema. Serán en consecuencia los siguientes:

Supervisión y vigilancia a distancia de los principales parámetros de las estaciones de regulación y su funcionamiento.

Conocimiento inmediato de cualquier eventualidad o emergencia que se

produzca en cualquier poste donde se genere la falla. Intervención de los equipos de mantenimiento en un tiempo mínimo, después

de que se haya producido una falla. Elaboración de programas de mantenimiento preventivo en función de los

datos obtenidos. Disponibilidad de los datos almacenados en la estación remota inherentes a

los parámetros de explotación de una red de distribución eléctrica, de los puntos máximos y mínimos de dichos parámetros. 4.3 Estructura del sistema.

Se compondrá de una unidad central, situada en el centro de control de la Comisión Federal de Electricidad, la cual recibirá los datos almacenados en las unidades remotas, ubicadas en las estaciones de regulación y medida o en puntos singulares de la red. Tanto la transmisión periódica de datos al centro de control, como la comunicación inmediata al mismo de las alarmas que puedan producirse, se realizará utilizando como soporte el medio de transmisión más adecuado a cada caso.

4.4 Centro de control.

La función del centro de control será fundamentalmente la de adquirir, almacenar y presentar los datos en tiempo real, toda la información producida en cada uno de los puntos controlados de la red de distribución.

El equipo del centro de control será capaz de gestionar el número de unidades

remotas que se desee controlar. El equipo estará formado por una computadora para la gestión de las comunicaciones con las unidades remotas y otra computadora para el tratamiento de datos y gestión de la información. Dichas computadoras dispondrán de la aplicación informática desarrollada para la gestión del sistema.

La comunicación entre la unidad central y las unidades remotas se establecerá en este sentido, efectuándose en sentido contrario en el caso que las unidades remotas detecten una alarma.

64

La unidad central dispondrá de los adecuados sistemas de seguridad, tales

como sistemas de alimentación ininterrumpida. 4.5 El sistema de supervisión deberá permitir de forma general: Adquirir y almacenar la información de todo el sistema controlado y presentar

el estado y los valores de las diferentes señales del conjunto de estaciones remotas del sistema.

-Procesar los datos adquiridos y gestionar su transferencia y tratamiento. -Gestionar las bases de datos creadas a partir de datos adquiridos del proceso y/o recogidos por un operador. -Gestionar la interfase Hombre-Máquina, es decir, la presentación y la restitución del comportamiento de la red, las estaciones remotas a partir de los datos grabados y dirigirlas hacia las funciones de telecontrol/telegestión. 4.6 Sistema de comunicaciones. De los diferentes medios de transmisión que se pueden utilizar en el campo de

las comunicaciones, los más adecuados para la aplicación requerida serían: - Red telefónica conmutada - Telefonía móvil celular - Radio ó sistema troncal.

Estos tres medios de comunicación constituyen el conjunto de soluciones más adecuados para la aplicación requerida, por criterios de calidad de comunicación, precio e instalación y fiabilidad de comunicaciones que permitan la comunicación en cualquier situación de instalación de las unidades remotas.

En el centro de control se dispondrá del número de líneas telefónicas

adecuados al número de sitios remotos, así como el transmisor-receptor de radio. El transceptor radio, también dispondrá del módem-radio para la transmisión de datos. A través de estos canales de comunicación, se enlazará al centro de control con las unidades remotas para las transmisiones de datos, consultas y configuración de las remotas, así como de las unidades remotas al centro para aviso de alarmas.

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Las estaciones remotas tendrán la capacidad de llamar e iniciar la comunicación en caso de aparición de las alarmas que se detecten.

El protocolo de comunicaciones será del tipo maestro-esclavo, donde el centro de control actuará como maestro y las estaciones remotas como esclavos. El protocolo incorporará algoritmos para la detección de errores y dispondrá de una gestión de reintentos, para el caso de no conseguir una comunicación. El protocolo se basará en los estándares actuales, que permitan la comunicación entre los diferentes equipos existentes en el mercado. Éste permitirá enlazar la unidad central del centro de control con las unidades remotas y viceversa, contemplará la estructura de la información que se implemente en las unidades remotas, así como los requerimientos que exigen las funciones del programa de la unidad central.

4.7 Estaciones remotas. Se entenderá como estación remota cualquier punto remoto a controlar,

independientemente de su importancia.

Su función específica es la de adquirir de una forma continua los parámetros y cambios de estado que permiten controlar eficazmente la operación de la red de energía eléctrica.

Las estaciones remotas están controladas por un microprocesador y serán

aptas para el funcionamiento continuo e inatendido. Dispondrán de entradas analógicas y digitales, y serán aptas para operaciones

de telecontrol. Las estaciones remotas se instalarán en aquellos puntos de la red que por su

importancia en la operación así lo precisen.

La alimentación de las remotas podrá ser por conexión a la red, por baterías, por energía solar o por la misma energía eléctrica.

4.8 Códigos de acceso. Dado que el acceso a las unidades remotas se puede efectuar desde la red de

la unidad central o desde cualquier punto con un ordenador con la aplicación y el protocolo de comunicaciones necesarios y equipado con un módem, se dispondrán una serie de códigos de acceso. Dichos códigos de acceso mantendrán la seguridad del sistema y permitirán controlar el acceso a los diferentes niveles operativos.

4.9 Gestión de alarmas. Todas las alarmas, en la eventualidad que se produzcan, se transmiten al

centro de control, en el cual se procesan en función de su naturaleza y clasificación y si estuvieran activadas. Las alarmas se jerarquizarán en función de su gravedad y de cómo pueden afectar a la correcta operación del sistema.

Ilustración.[4-1]. Análisis del sistema troncal en la red eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad:

Sensor

4.10 Sistemas de medición y tipo de control. En este apartado se describen los sistemas de medición que deberán

implementarse. Las estaciones de regulación y medición que deben instalarse en la Comisión

Federal de Electricidad deben cubrir los requisitos para garantizar la operación de las unidades remotas instadas en los postes de alta tensión.

66

67

4.11 Procedimientos para el desarrollo de pruebas escritas en esta tesis. Para la descripción y las características de la unidad terminal remota es

necesario conocer su funcionamiento, ya que el no tener el conocimiento podemos afectar o descomponer el equipo, se analizará el diseño de las redes de distribución de energía eléctrica y su diseño nos facilita el montaje en los postes.

La unidad terminal remota cuenta con dos puertos de expansión, uno sirve

para permitir la instalación de una tarjeta superpuesta que aloje un dispositivo de acceso paralelo al bus del procesador principal de la tarjeta, el otro puerto permite la instalación de una tarjeta superpuesta que aloje un dispositivo de acceso serial al procesador principal de la tarjeta.

A través de la interfaz de comunicaciones, el equipo envía información

adquirida a la estación maestra localizada remotamente, así como recibir comandos de control para supervisar los puntos específicos.

La tarjeta de la unidad terminal remota tiene las siguientes funciones:

Unidad principal de procesamiento de las variables del sistema. Circuitería controladora de las comunicaciones. Circuitería dedicada a la adquisición de datos de campo (entradas digitales). Circuitería dedicada a la actuación sobre variables de campo (hasta 8 salidas de control). Una de las partes importantes es el procesamiento interno de la información, o

unidad central de procesamiento, esta es la encargada de manejar las adquisiciones de campo y ejecutar las acciones de control a través de los circuitos de entrada / salida, así mismo establece la comunicación con la estación de control. Todo esto lo realiza a través de un microprocesador.

Tomando las consideraciones anteriores empecemos el análisis del proyecto

para obtener las mediciones que se propusieron en esta tesis. Una vez analizando cómo funciona este sistema y posteriormente viendo las

características del mismo, empezamos el desmontaje del equipo para su programación, primero quitaremos los radios que se encuentran dentro de las unidades terminales remotas, se desinstalara el equipo y con una computadora se programará el equipo a la frecuencia en que va a operar.

En la siguiente ilustración se ve la unidad terminal remota, sin el radio.

Ilustración [4-2] UTR sin el equipo de radio.

Se conecta el radio a una computadora y se programa la frecuencia de operación.

Ilustración [4-3] Programación de la frecuencia al equipo de radio.

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Una vez programado el radio, se procede a conectarlo al equipo de la unidad terminal remota y se medirán los parámetros que se establecieron anteriormente a la salida del equipo de la unidad de terminal remota.

Para obtener la prueba de medición es necesario detectar la potencia de

transmisión del equipo de radio, se realizo de la siguiente manera:

Se conecta el equipo de medición con el equipo que se encuentre bajo prueba como lo muestra en el capitulo tres, con la diferencia que para esta prueba la realizaremos con un monitor de servicio.

Al conectar el equipo bajo prueba al monitor de servicio, se debe tomar en

consideración lo siguiente: Se conecta el equipo bajo prueba al monitor de servicio, al conectarse se

deben tomar en consideración la potencia de salida del equipo bajo prueba por lo que se deberán poner atenuadores con la finalidad de no quemar el equipo de medición, programamos la frecuencia de operación en el monitor de servicio, y del equipo bajo prueba transmitiremos la portadora sin modulación presionando el PTT (press to talk), y obtendremos la potencia de transmisión en el monitor de servicio.

Ilustración [4-4] Potencia de salida de la estación base.

En esta ilustración el monitor de servicio nos muestra la medición que fue hecha a la estación base y su potencia de transmisión que es igual a 70.3 Watts para la frecuencia de 851,000 MHz, vemos que está dentro de los parámetros especificados de acuerdo los parámetros determinados por la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

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4,12 Prueba para medir la sensibilidad del equipo receptor. Se utilizo un generador de radio frecuencia en donde se programa la

frecuencia de operación (851,000 MHz) , el tono de modulación (2500 Hz) y la desviación en frecuencia (2,5 kHz), con estos datos podemos determinar la recepción en nuestro equipo.

Ilustración [4-5] Generador de RF

Se procede a conectar los equipos como se muestra en el capítulo tres, obteniendo el valor de 0,25μV en el monitor de servicio.

Ilustración [4-6] Obtención de la medición de las señales espurias

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4,13 Medición de las emisiones espurias. La diferencia entre utilizar un generador de radio frecuencia y tomar la

medición directamente de la antena en operación, es que la primera prueba la podemos analizar dentro de un laboratorio y el resultado será más confiable, por eso se propone analizar las emisiones armónicas y emisiones parásitas para evitar la intermodulación en la etapa del receptor del móvil con las características especificas.

Para medir las emisiones espurias en tiempo real, trae algunas

complicaciones debido a que es necesario tomar varias consideraciones y el lugar donde se realice dicha prueba, por otro podemos realizar algunas mediciones directamente con la antena base del equipo de radio.

Esta prueba trae algunas complicaciones y riesgos, que para obtener una

valor especifico es necesario tomar las medidas a no más de 3 metros de distancia de la antena que este en prueba, pero estas antenas están a una altura de 36 metros, por lo que no se recomienda realizar esta medición.

Ilustración [4-7] Antena de una estación de radio trunking.

Una vez finalizadas las pruebas de medición se procede a la instalación de las unidades en los postes seleccionados y una vez instalados se ven de la siguiente manera:

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Ilustración [4-8] Instalación de las UTR en los postes de CFE. Un punto importante son los sensores que están instaladas en los postes, la

finalidad es determinar los voltajes que se generen en forman de arcos eléctricos, donde los valores captados los manda a la unidad terminal remota y esté los dirige al centro de control, en caso de tener problemas, el centro de control mandará una alarma a la unidad terminal remota donde actúa el compresor conectado de la UTR a las cuchillas de alta tensión y abre el circuito el cual no permite el paso de corriente ó cierra las cuchillas permitiendo el paso de la corriente para restablecer el servicio.

Ilustración [4-9] Verificación del procedimiento de enlace con el operador.

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73

Capítulo

5

Modelos de propagación para la evaluación de las áreas

de cobertura.

Determinada la garantía de funcionalidad de los parámetros de operación de los equipos de radio en sistemas troncales, se analizará la evaluación del campo en condiciones del espacio libre y se estudiarán los modelos que se ocuparán para el desarrollo del área de cobertura, de los cuales existen varios modelos de propagación pero solo se utilizarán tres modelos los cuales son: modelo de Okumura, Hata y el cost231 de Walfish Ikegami.

Se empezará por conocer la evaluación de la estación de radio y los requerimientos que se aplicarán en esta tesis.

5,1 Evaluación de la estación de radio.

Para que la estación de radio que desee planificar, debe tener un alcance y

una calidad de cobertura especificada en el área de cobertura, se necesita que la antena radie una potencia suficiente, para abarcar el umbral de campo deseado.

Para ello se deben calcular las pérdidas básicas de propagación Lb (Entre

antenas isotrópicas). El cálculo se hará mediante cualquier modelo de propagación, las pérdidas básicas Lb deberán ser compensadas con la potencia radiada de tal forma que se tenga el valor umbral en el perímetro.

Esto representa el campo en condiciones de espacio libre. Poniendo estas

expresiones en unidades prácticas se tiene: En términos de la PIRE:

E (dB μv/m) = 107,17 + PIRE (dBW) + 20 log f(MHz) – Lb (dB) (1) o bien, en términos de la PRA.

E (dB μv/m) = 109,32 + PRA (dBW) + 20 log f(MHz) – Lb (dB) (2)

De las ecuaciones anteriores se determinaron del siguiente procedimiento: Los modelos de propagación habitualmente proporcionan el valor mediano de

la distribución de las medidas locales en un sector. El tamaño de un sector puede ser variable según los autores, teniendo valores desde 100 * 100, 200 * 200,..., 1000 * 1000 m2 y de diferentes áreas. Los sectores deberán presentar características homogéneas, esto es, no deberá incluir a la vez dos o más tipos diferentes de utilización de suelo como, por ejemplo, zona abiertas y suburbanas.

Las variaciones instantáneas de la señal recibida se suelen describir mediante

una distribución de Rayleigh o de Rice. Las variaciones rápidas se separan de las variaciones lentas estudiándose ambas por separado. Para ello se evalúa la distribución de las medidas locales de cada sector. El modelo más habitual para describir las variaciones lentas es la ley Log-normal (ley gaussiana para la señal recibida expresada en unidades logarítmicas).

La desviación típica de la distribución gaussiana τL(dB) se denomina

variabilidad con las ubicaciones dentro del sector y depende del tipo de entorno en el que se encuentre el móvil (urbano, suburbano, abierto,...) y de su irregularidad (llano, ondulado, montañoso, etc). En la siguiente figura se muestra el mapa de forma esquemática del concepto de sector como elemento de superficie para el cual se realizan los cálculos o predicciones de propagación.

Figura (5-1).- Cálculo de propagación por sectores a lo largo de la ruta del móvil.

Las pérdidas básicas de propagación se definen como las pérdidas totales

entre antenas isotrópicas, las cuales nos referiremos a las pérdidas básicas Lb y las pérdidas en exceso Lexceso.

Lb = 10 Log Pt/Pr (dB) (3)

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Las pérdidas en exceso serán las pérdidas adicionales a las del espacio libre Le.libre y se define como:

Lexceso = 20 Log – eo/er (dB) (4)

Siendo eo el campo recibido en condiciones de espacio libre y er el campo

recibido. Por supuesto se cumplirá que:

Lb = Le.libre + Lexceso (5)

El valor eficaz del campo en condiciones de espacio libre eo se obtiene mediante la siguiente expresión:

10)(

)(30)/(

mdwpire

mvEo =μ 6 (6)

En unidades prácticas será:

Eo(μv/m)= 74,78 +20 Log PIRE (w) – 20 log d(Km) - Lexceso (7)

Conociendo que las pérdidas básicas de propagación es: Lb = 32,4 + 20 Log d(km) + 20 Log f(MHz) + Lexceso (8) Despejando Lexceso obtenemos: Lexceso = Lb – [32,4 + 20 Log d(km) + 20 Log f(MHz)] Sustituimos esta ecuación en la del valor del campo en condiciones del

espacio libre:

Eo(μv/m)= 74,78 +20 Log PIRE (w) – 20 log d(Km) – (Lb – [32,4 + 20 Log d(km) + 20 Log f(MHz)]) Queda como: Eo(μv/m)= 74,78 + 20 Log PIRE (w) – 20 log d(Km) – Lb +32,4 + 20 Log d(km) + 20 Log f(MHz) Y finalmente queda: Eo(μv/m)= 107,17 + 20 Log PIRE (w) – 20 log f(MHz) – Lb Esta ecuación la ponemos en unidades en dBμV/m, obtenemos: Eo(dBμv/m)= 107,17 + PIRE (dBw) – 20 log f(MHz) – Lb

75

76

El estudio que se realizará para diseñar el área de cobertura nos basaremos en la ecuación de la evaluación del campo en condiciones del espacio libre, por tanto analizaremos esta ecuación y los requerimientos que se necesitan.

Empezaremos por analizar en condiciones del la potencia isotrópica de la

radiada efectiva:

E (dB μv/m) = 107,17 + PIRE (dBW) + 20 log f(MHz) – Lb (dB) E (dB μv/m) = Es la evaluación de la intensidad de campo en condiciones del

espacio libre. Lb = Son las pérdidas del espacio libre que existen entre antenas isotrópicas.

PIRE = Es la potencia isotrópica radiada equivalente y se define como:

PIRE = Pt + Gi - Lt (9)

Donde Pt es la potencia de salida del transmisor, Lt son las pérdidas entre el transmisor y la antena y Gi es la ganancia isotrópica de la antena.

Para empezar el análisis de las áreas de cobertura se empezará a conocer el

funcionamiento de los modelos de áreas de cobertura.

5,2 Modelo de Okumura Se trata de un modelo totalmente empírico desarrollado a partir de una

extensa campaña de medidas llevadas a cabo en Japón a diversas frecuencias respectivamente de los servicios de comunicaciones móviles (hasta 2 000MHz). Se ajustaron curvas a los valores medidos, obteniendo de esta manera un modelo basado en la utilización de factores de corrección que permiten asociar los resultados del modelo al tipo de entorno en que se encuentre el móvil. Para ello se define:

- Parámetros del terreno. - Entornos.

El modelo toma como situación de referencia al área urbana y a partir de un

valor de pérdidas o de campo de referencia, se introducen factores de corrección. En principio, el modelo se desarrolló para poder realizar predicciones de

intensidad de campo sin conocer con mucho detalle los perfiles del terreno sobre los que discurren las trayectorias radioeléctricas entre base y móvil, sino ciertas características generales fáciles de estimar. A demás, es habitual estudiar un número de radiales, por ejemplo, cada 60º o cada 30º , extrayendo los perfiles manualmente a partir de mapas topográficos, y con las bases de los datos del terreno, este modo es ampliamente aplicado a perfiles radiales obtenidos automáticamente la separación angular que se desee: 1º, 5º, 10º, etc.

A continuación se enumeran los parámetros del terreno que se define el

modelo de Okumura: a).- Altura efectiva de la estación base (hte). La altura efectiva se define

como: hte = hts – hga, siendo hts la altura de la antena sobre el nivel del mar figura (5-2), mientras que la altura media del terreno hga se toma entre 3 y 15 kmts (o menos si la distancia es 15 kmts). p

Fig (5-2). Definición de altura efectiva de la estación base.

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b).- Ondulación del terreno (Δh). Se define este parámetro como el “intervalo interdecílico ”(90% - 10%) de las alturas del terreno tomadas en un segmento del perfil de 10kmts desde la posición del móvil hacia la base figura (5-3). Lo que busca básicamente la definición de este parámetro es la caracterización de la irregularidad del terreno para poder introducirla en los cálculos. Los modelos más evolucionados ya no manejan este parámetro para evaluar las pérdidas, sino que considerarán de forma detallada el terreno teniendo en cuenta las pérdidas que introduce cada obstáculo.

Fig (5-3) Definición de la ondulación del perfil del terreno. c).- Pendiente media del terreno (Tm). Si se dan tramos en el perfil del

terreno con cierta pendiente durante al menos 5 a 10 kmts. Se define la pendiente Tm como se muestra en la figura (5-4).

Fig. (5-4). Definición del parámetro de la pendiente del terreno.

78

d).- Parámetro de trayecto mixto tierra agua (Β). Se define este parámetro para cuantificar los efectos de la propagación sobre trayectos que discurren en parte sobre superficies con aguas (lagos, mares, etc.). Se puede considerar varios casos dependiendo del orden en que se encuentren los tramos y sobre agua Figura (5-5).

Fig. (5.5) Parámetro que describen los trayectos mixtos tierra agua.

Trata también las correcciones para el terreno irregular, consideradas: terreno

inclinado, montañas aisladas, terreno ondulado y mezcla de zona terrestre y marina. Con ello, el método pretende ser válido para predecir la intensidad de campo y

el área de servicio de los sistemas móviles terrestres en los rangos de frecuencias de 150 a 2,000 MHz, para distancias de 1 a 100 km. y para alturas efectivas de la antena de la estación base comprendidas entre 30 y 1,000 m.

79

Se considera el terreno casi llano como la aproximación de tipo estándar, y se definen una serie de parámetros.

Parámetros del terreno. El modelo se desarrolló para poder realizar predicciones de intensidad de

campo sin conocer con mucho detalle los perfiles del terreno sobre lo que discurren las trayectorias radioeléctricas entre la estación base y sus móviles.

Parámetros del terreno que define el modelo Okumura. Altura efectiva de la estación base. (hb) Ondulación del terreno. ( )hΔ

Pendiente media del terreno (Tm) Parámetro de trayecto mixto tierra-agua ( )β Clasificación de entornos. Se distinguen tres clases de entorno. Área Rural Área suburbana Área urbana (gran ciudad y ciudad de tamaño pequeño). En la siguiente ecuación se proporcione el valor medio del campo de las

medidas (variaciones lentas de la señal) correspondientes a un sector. (Se supone que las variaciones rápidas superpuestas según la ley Rayleigh)

nos da la siguiente ecuación:

E*área urbana = Eárea urbana + ∑ factores de corrección (dBμv/m) (10) Okumura proporciona diferentes tipos de curvas que están referidas a un valor

de PRA (potencia radiada aparente) normalizada a 1kW.

Donde: PRA = Pt + Gd - Lt (11)

Pt es la potencia del transmisor, Lt son las pérdidas entre el transmisor y la

antena y Gd es la ganancia de la antena respecto al dipolo de λ / 2. La ganancia del dipolo en λ / 2 respecto a la antena es 2,15dB, por tanto:

Gd = Gi – 2,15 dBd (12)

80

Okumura proporciona una colección de curvas para frecuencias típicas de comunicación móvil (150, 450 MHz) que da el valor mediano del campo para diferentes alturas efectivas de la estación base (hte = 30, 50, 70, 100, 150, 200, 450, 600, 800 y 1000m), una altura móvil de 1,5 y la PRA = 1kW como se muestran en las siguientes figuras (5-6)(5-7). Estas curvas corresponden a una entorno urbano. Para la utilización en otros entornos y bajo otras condiciones se utilizan los factores de corrección.

Fig. (5-6) Campo recibido en un área Fig. (5-7) Campo recibido en un urbana de 150 MHz. área urbana de 450 MHz. FACTORES DE CORRECCIÓN. Por orientación de la calle en torno urbano. Para áreas suburbanas Para una zona. Por zona en pendiente. Por trayectos mixtos. Para terrenos ondulado o montañoso.

81

5,3 MODELO DE HATA. Está derivado del artículo de Okumura con el fin de que sus resultados puedan

ser más fácilmente aplicables, mediante una expresión empírica, así como posibilitar el empleo de ordenadores.

Es válido para: Frecuencia de operación: 100 – 1500 MHz (fc). Distancia emisor-receptor: 1 – 20km (d). Altura efectiva antena estación base: 30 – 200 m (hb). Altura efectiva antena estación móvil: 1 – 10 m (hm). Considera: Pérdida de propagación entre antenas isótropas. Terreno moderadamente llano (casi-plano), no irregular. Fórmula estándar para las pérdidas en zona urbana (para otro tipo de terreno habrá que aplicar correcciones). La expresión para las pérdidas en zonas urbanas es:

Lp(dB) = 69.55 + 26.16 log fc –13.82 log hb – a(hm) + (44.9 – 6.55 log hb) log(d). (13)

a (hm) es el factor de corrección para la altura de la antena móvil: Estas pérdidas corresponden a una zona urbana y se considera una altura del

móvil de 1,5 mts. Podemos utilizar las siguientes correcciones.

Para ciudad media - pequeña: a (hm) = (1.1 log f – 0.7) hm – (1.56 log f – 0.8). (14)

Para ciudad grande: a (hm) = 8.29 (log 1.54 hm)2 – 1.1 si fc ≤ 200 MHz. (15)

a (hm) = 3.2 (log 11.75 hm)2 – 4.97 si fc ≤ 400 MHz. (16) Las correcciones para otros tipo de área son: área suburbana: Lps (dB) = Lp (área urbana) – 2 [log (fc/28)]2 – 5.4. (17) área abierta: Lpo (dB) = Lp (área urbana) – 4.78 (log fc)2 + 18.33 log fc – 40.94 (18)

82

5,4 Modelo del COST231 Walfish Ikegami. El modelo del Cost231 de Walfish Ikegami, se usado en intervalos de

frecuencias de los 800 a los 2000MHz, donde se conocen las pérdidas de trayecto. Este modelo es expresado en términos de los siguientes parámetros: Frecuencia de operación (fc) 800 – 2000 MHz. Altura de la antena para el servicio base (hb) 4 – 50 mts. Altura de la antena para el servicio móvil (hm) 1 – 3 mts. Distancia (d) 20 – 5 kmts. Las pérdidas de propagación están denotadas en la siguiente ecuación, pero

se recalca que esta fórmula es utilizada tomando las consideraciones ideales para un terreno no irregular.

Lp (dB) = 42,6 + 26 log (d) + 20 log (fc) d 20 mts. (19) ≥

Sustituyendo la frecuencia de operación para los sistemas troncales de 851MHz, obtenemos:

Lp (dB) = 42,6 + 26 log (d) + 20 log (851) Lp = 101,19 + 26 log (d)

Tabla. (5-8). Las pérdidas básicas de propagación con respecto a la distancia será:

Distancia

Kmts. Pérdidas básicas de propagación.

Lb (dB) 1 101,19 2 109,02 3 113,60 4 116,55 5 119,37

En la tabla anterior se obtuvo las pérdidas de propagación para los equipos de

radio en sistemas troncales utilizando solamente la frecuencia de operación con las consideraciones ideales en un terreno no irregular, para evaluar la cobertura en terreno irregulares se toman las siguientes características:

83

Cálculo de las pérdidas de propagación para terrenos irregulares: Se tomarán las siguientes consideraciones: Altura de edificios (hroof) Separación de edificios (b) Ancho de la calle (w) Orientación del ángulo con respecto al camino donde pase la trayectoria (φ). Separación de la estación base (BS) y la estación móvil (SM). Altura de la estación base (hb) Diferencia entre la altura de la estación base y la altura de los edificios (Δhb) Altura de la estación móvil (hm) Diferencia entre la altura de los edificios y la altura del equipo móvil (Δhb)

Fig. (5-9) Dibujo de análisis de pérdidas de propagación del modelo cost231

de Walfish Ikegami. De este dibujo se derivan las siguientes componentes:

Lo + Lrts + Lmsd para Lrts + Lmsd 0 ≥

84

Lp = Lo para Lrts + Lmsd 0 p

Donde: Lo = Pérdida de propagación del espacio libre. Lrts= Pérdidas disipadas y difracción de calles y azoteas. Lmsd= Pérdida de difracción de multitrayectoria. Las componentes se determinan como: Lo = 32,4 + 20 log (d) + 20 log (fc). (20) Lrts = -16,9 – 10 log (w) + 10 log (fc) + 20 log Δ hm + Lori (21) Donde: -10 + 0,354 (φ) 0o ≤ φ ≤ 35o

85

Lori = 2,5 + 0,075 (φ−35) 35º ≤ φ ≤55o

4 – 0,114 (φ -55) 55º ≤ φ ≤90o

hm = hroof – hm Δ Y las pérdidas de difracción de la multitrayectoria es: Lmsd = Lbsh + ka + kd + kf log (fc) – 9 log (b) (22) Donde: -18 log (1 - Δ hb) hb ≥hroof. Lbsh =

1. hb p hroof.

54 hb f hroof.

Ka = 54 – 0,8hb d ≥ 0,5 kmts y hb ≤hroof.

5,0

.8,054 dhbΔ− d 0,5 kmts. y hb p ≤ hroof.

18 hb f hroof.

86

Kd =

18 - roofhhbΔ15 hb ≤hroof.

0,7 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−1925fc ciudad media y suburbana.

Kf = -4 +

1,5 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−1925fc área metropolitana.

ka representa el incremento en las pérdidas del trayecto para las antenas del

servicio base que se encuentren debajo de los tejados o edificios. Kd y Kf dependen del control de las pérdidas de difracción del multitrayecto

con la distancia y la frecuencia respectiva. Nota: Se tomarán los siguientes valores en caso de no contar con pruebas

actuales. b = 16 – 50 mts. w = b/2 φ = 90o En resumen de los modelos que se analizaron anteriormente determinamos: El modelo de Okumura nos determina la intensidad de campo de las

estaciones de radio, el modelo de Hata y el Cost231 de Walfish Ikegami analizan las pérdidas básicas de propagación entre las antenas de las equipos de radio.

Debido a que el modelo de Okumura está analizado y comprobado en Japón a

frecuencias de 150 MHz y 450 MHz es muy confiable pero no adecuado a México ya que los equipos operan en frecuencias arriba de los 800MHz, es necesario realizar un estudio de análisis de coberturas a frecuencias por arriba de los 800MHz, y se realizará con el mismo procedimiento del modelo de Okumura.

87

5,5 Cálculos de cobertura: El primer elemento a tener en cuenta en el cálculo de cobertura es la determinación del valor del campo necesario. Se pretende buscar un valor de campo que asegure la recepción de la señal con una calidad determinada para la cobertura perimetral, el porcentaje de tiempo y ubicaciones del móvil. El valor de campo que se busca es el valor mediano de la distribución de las variaciones de campo. Este valor se denomina campo medio necesario En. Analizando el caso del sistema limitado por ruido se describen los cálculos del valor de En para una comunicación vocal. Posteriormente se darán los criterios utilizados para las condiciones limitadas por interferencia. El valor del campo mediano necesario se calcula corrigiendo el valor del campo Em correspondiente a la sensibilidad.

- El ruido y el multitrayecto (ΔrE). - Las variaciones espaciales y temporales (ΔeE).

En = Em + ΔrE + ΔeE (23)

Este cálculo se podrá realizar también en base a las potencias recibidas

expresadas en dBm.

Pn = Pm + ΔrE + ΔeE (24)

Se denomina Em (campo mínimo) el valor de campo correspondiente a la sensibilidad del receptor tomando en cuenta el tipo de antena, conectores, cables, etc.

5,5,1 Cálculo del campo mínimo: Para el cálculo de Em es necesario conocer los siguientes datos:

- Sensibilidad S del receptor (es decir, un nivel de voltaje). - Sistema de la antena que se conecta al receptor (se supone adaptación).

Se tiene que relacionar un voltaje en los bornes del receptor, o bien, una potencia

recibida, con su correspondiente nivel de campo ambiental o en las cercanías de la antena Fig. (4-10). Este cálculo se puede hacer por dos caminos: 1.- Utilizando el parámetro longitud efectiva (lef) de la antena, donde el voltaje en circuito abierto Voc de una antena relacionada con el campo en el ambiente mediante la expresión.

e.lef = Voc (25)

2.- Utilizando el parámetro área efectiva de la antena (Aef) En los cálculos habrá que tener en cuenta la antena y los elementos que existen entre el receptor y la antena donde se incluirán los cables coaxiales, que se caracterizan mediante un valor de atenuación longitudinal ).100/()/( mdBomdBα El estudio se hará utilizando el parámetro del área efectiva, así se tiene que:

Pr* =Aefφ (26)

Aef = (λ2/4pi) Pr = V2

RX / Ro Φ = e2 / 120 pi

Donde: Φ es la densidad de flujo de potencia recibida en W/m2

e es el campo incidente en la antena en V/m. Ro es la impedancia del receptor y de la antena. VRX es el voltaje en bornes del receptor gi es la ganancia isotrópica de la antena receptora. Por lo tanto:

[(e2/120pi) * (λ2/4pi)] gi = V2RX / Ro

Añadiendo las pérdidas entre el receptor y la antena Lc = 10 log (lc), se tendrá: [(e2/120pi) * (λ2/4pi)] gi (l/lc) = V2

RX / Ro y, operando, se tiene V2

RX = [(e2/120pi) * (λ2/4pi)] Ro gi (l/lc) Extrayendo la raíz cuadrada

V2RX = e (λ/2)

lcRogi480

Despejando ahora el campo en los alrededores de la antena e, se tiene:

e = V2RX (pi/λ)

giRolc480 (27)

88

Los cálculos se han realizado para el valor eficaz tanto del campo como de la tensión de RF a la entrada del receptor.

Fig. (5-10) Sistema receptor.

Se suele expresar la sensibilidad s en V que será el valor mínimo de VRX para obtener una relación SINAD determinada. Normalmente se utilizan valores entre 20dB y 12dB. También la sensibilidad se puede expresar en unidades de potencia. La relación se puede expresar en unidades de potencia. La relación SINAD se define como la relación (señal + ruido + distorsión) a (ruido + distorsión).

Habitualmente, se trabaja con la sensibilidad S en unidades logarítmicas

(dBμv) o suministrando valores de la potencia mínima Pm expresada en dBm. Por su parte, el campo mínimo Em vendrá expresado en (dBμv/m). Se puede expresar la relación entre la sensibilidad y el campo mínimo utilizando unidades prácticas para los parámetros: S (dBμv/m), Em(dBμv/m), f (MHz), Lc(dB), etc.

Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dB) + Lc (dB) – 12,8 (28)

Para el caso de terminales portátiles, la ganancia de la antena deberá ser corregida en función a la forma de uso que tiene en cuenta la influencia del cuerpo humano y la posición de la antena. En la fig. (5-12) se dan los valores de la corrección L. En la figura (5-11) se dan los valores de ganancia para diversas antenas de interés.

89

90

Fig (5-11). Ganancia de antenas en terminales portátiles.

Antena de referencia gi Gi (dBi) Isotrópica 1 0

Dipolo Herziano 15 175 Dipolo λ/2 165 215

Monopolo corto sobre plano conductor

3 48

Monopolo λ/4 sobre plano conductor

33 52

Fig. (5-12) Corrección de la ganancia de antena en terminales portátiles L.

Banda Modo de uso y tipo de antena. Pérdida (dB) VHF 150 – 174 MHz. Manual (erecta)

Telescopio λ/4 Helicoidal

Manual Inclinada Telescopio λ/4

Helicoidal Cinturón

Telescópica λ/4 Helicoidal

1

4 – 5

5 – 6 8 – 9

20 – 30 10 - 20

UHF 450 – 470 MHz Manual (erecta) Telescopio λ/4

Helicoidal Manual Inclinada Telescopio λ/4

Helicoidal Cinturón

Telescópica λ/4 Helicoidal

2 - 4

8 – 10

12 – 15 17 – 20

25 – 35 8 - 10

5,5,2 Correcciones por ruido y multitrayecto (ΔrE) Esta corrección se introduce para tener en cuenta las variaciones rápidas de la señal (desvanecimiento de Rayleigh) por una parte y, por otra, el ruido artificial (man-made-noise), debido a los mínimo Em correspondientes a la sensibilidad S del receptor se suele tomar un margen efectos de la ignición, principalmente en vehículos. Por lo tanto, por encima del campo de algunos dB adicionales para definir el campo mediano necesario Em. Para llevar a cabo la planificación de los sistema de radio se suele definir una serie de grados de calidad que describen el efecto de las perturbaciones, definiendo 5 notas diferentes de calidad, ver ITU-R I.358. Donde se dan las curvas empíricas que proporcionan la magnitud de ΔrE. Estas curvas consideran diversas situaciones como vehículos estáticos o en movimiento, etc. y los ambos sentidos de la comunicación, base-móvil y móvil-base. Dándonos las notas de calidad 3 y 4 figuras (5-13)y (5-14). Ejemplo: De las figuras, para la nota 4, se puede leer de la siguiente manera: 1.- Recepción en el vehículo en marcha, zona de poco ruido, curva C, VHF: ΔeE = 10,5dB. 2.- Recepción en la estación base desde el vehículo en marcha con alta densidad de tráfico, curva A, UHF: ΔrE = 19,2dB.

Fig.(5-13). Degradación de la recepción en el móvil para una calidad 4 corrección ΔrE

91

Fig.(5-14). Degradación de la recepción en el móvil para una nota de calidad 3

corrección ΔrE.

En las figuras anteriores se dan las degradaciones ΔrE de la recepción en las unidades móviles para comunicaciones vocales con notas de calidad 4 y 3. Las curvas de las figuras corresponden a los casos siguientes: A: Móvil estacionario en un área muy ruidosa. B: Vehículo en movimiento dentro de un área muy ruidosa. C: Vehículo en movimiento en zona poca ruidosa.

92

Fig (5-15). Degradación de la recepción en la base para una nota de calidad 4 corrección ΔrE.

Fig (5-15). Degradación de la recepción en la base para una nota de calidad 4

corrección ΔrE.

93

En las siguientes figuras (5-15) y (5-16) se dan las degradaciones de la recepción en una estación base para comunicaciones vocales con notas de calidad 4 y 3. Las curvas de las figuras corresponden a los casos siguientes: A: Vehículo en movimiento, tasa de tráfico 2 vehículos B: Vehículo en movimiento, tasa de tráfico 1 vehículos C: Vehículo en movimiento, zona sin ruidos de ignición o ambiente. D: Vehículo estacionario, tasa de tráfico 2 Vehículos / s. E: Vehículo estacionario, tasa de tráfico 1 vehículo / s.

Fig (5-17). Distribución de la potencia recibida expresada en unidades logarítmicas.

5,5,3 Evaluaciones espaciales y temporales (ΔeE) En la figura (5-18) se ilustran tres contornos correspondientes a las probabilidades 50, 90 y 95%. Estas probabilidades significan los siguiente: si se pudieran recorrer estos contornos se tendría que, respectivamente en un 50, 90 y 95% de los casos, se superaría el umbral prefijado. En la fig. (5-19) y (5-20) se ilustran tales recorridos para el 50% y el 90% de probabilidad.

Fig.(5-18) Contornos de cobertura para probabilidades con las ilustraciones del

50, 90 y 95%.

94

Fig.(5-19) 50% de las ubicaciones.

Fig.(5-20) 90% de las ubicaciones.

Se pasará ahora a definir y evaluar el parámetro ΔeE. Para ello se deben utilizar dos parámetros.

- La variación con el tiempo lσ - La variabilidad con las ubicaciones Tσ

Que son las desviaciones típicas de las distribuciones gaussianas que

representan las variaciones lentas de la señal. En el siguiente cuadro (5-21) se dan valores representativos de estos parámetros (ITU-R informe 567).

Cuadro (5-21). Valores representativos de las variaciones con el tiempo y las

ubicaciones. Banda lσ dB Tσ dB VHF UHF

8 10

3 (tierra y mar) 2 (sobre tierra) 9 (sobre mar)

95

En el siguiente cuadro (5-22). Se dan valores para desplazarse en una distribución gaussiana desde el valor mediano (50%) a otros valores de probabilidad, 90%, 95%, etc.

Cuadro (5-22). Factor multiplicativo de la desviación típica.

P(%) K(P)

50 75 90 95

0 0,67 1,28 1,64

Para el cálculo de la corrección ΔeE se utiliza la expresión siguiente:

ΔeE = ( )( ) ( ) 22 )%(% LL TkLk σσ + (29)

Donde L(%) representa la probabilidad (disponibilidad) con las ubicaciones y T(%) representa la probabilidad (disponibilidad) con el tiempo, expresadas en porcentajes.

Para entender con más exactitud el análisis de cobertura, se realizará la

determinación del valor de la estación base de PEMEX y Nextel, tomando las probabilidades correspondientes para determinar la confiabilidad de comunicación que exista entre las estaciones móviles y su estación base.

96

97

5,6 Cálculos de evaluación del campo. Ejemplo uno:

5,6,1 Cálculo de cobertura para la ciudad de México “Torre de PEMEX” (90%). Determinar el enlace de la estación base de radio con calidad 4 en el perímetro de la zona de cobertura L=90% y T=90% en la banda de UHF (853,550MHz) se emplean equipos con una sensibilidad s=0,35 μV. Las condiciones de recepción son las siguientes:

- Para la estación base “curva A”: Vehículos en movimiento, tráfico:2 vehículos / segundo.

- Para las estaciones móviles “curva B”: Vehículos parados en zona de mucho ruido.

La ganancia de la antena de la estación base es Gi=12,1 dBi y las pérdidas Lc = 8,6 dB. La ganancia de la antena móvil es de 2,15dBi y Lc (Para 3 metros) y conectores = 1.0867. La ganancia de la antena portátil es de 2,15 dBi y Lc = 0 por que el alimentador es muy corto y no hay pérdidas, pero de acuerdo (5-10) y L = 9dB. Calcular el campo mediano En para la recepción en cada uno de los tipos de estaciones base, estación móvil y equipo portátil.

En = Em + ΔrE + ΔeE

Para una estación base: Primero calcularemos el valor del campo mínimo:

Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 La sensibilidad del equipo s= 0,35 μV. S = 20 log (0,35) S = -9,11 dBμV Sustituyendo los valores obtenemos: Em = -9,11 + 20 log (853.550) – 10 log (50) – 12,1 + 8,6 – 12,8 Em = 16,22 dBμv/m

El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura ( 5-15) y para la estación base es de ΔrE = 21,5 dB. Calculando ΔeE para L=90% y T = 90% tenemos que:

K(90%) = 1,28 Ver tabla (5-22). σ L (UHF)= 10 Ver tabla (5-21). σ T(dB) = 2 ver tabla (5-21).

ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*28,110*28,1 +

ΔeE = 13 dB.

Finalmente obtenemos: En = Em + ΔrE + ΔeE

Sustituyendo: En = 16,22 + 21,5 + 13 En = 50,7 dBμv/m

Para una estación móvil:

Primero calcularemos el valor del campo mínimo:

Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 La sensibilidad del equipo s= 0,35 μV. S = 20 log (0,35) S = -9,11 dBμV La frecuencia de operación = 853,550 MHz. Ro = 50 Ohms. Gi = 2,15 para el equipo móvil. Lc = 1,0867 dB

98

Sustituyendo los valores obtenemos: Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 Em = -9,11 + 20 log (853.550) – 10 log (50) – 2,15 + 1,0867 – 12,8 Em = 18,65 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura (5-15 ) y para la estación es de ΔrE = 21,5 dB. Calculando ΔeE para L=90% y T = 90% tenemos que:


ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*28,110*28,1 +

ΔeE = 13 dB.

Finalmente obtenemos: En = 18,65+ 21,5 + 13 En = 53,15 dBμv/m

Para una estación portátil:

Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 Em = -9,11 + 20 log (853.550) – 10 log (50) – (2,15-9) + 0 – 12,8 Em = 26,6 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura (5-15 ) y para la estación base es de ΔrE = 21,5 dB.

99

Calculando ΔeE para L=90% y T = 90% tenemos que:


ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*28,110*28,1 +

ΔeE = 13 dB.

Finalmente obtenemos: En = 26,6 + 21,5 + 13 En = 61,1 dBμv/m

100

101

Ejemplo dos:

5,6,2 Cálculo de cobertura para la ciudad de México “Torre de PEMEX” (75%). Determinar el enlace de la estaciónbBase de radio con calidad 4 en el perímetro de la zona de cobertura L=75% y T=75% en la banda de UHF (853,550MHz) se emplean equipos con una sensibilidad s=0,35 μV. Las condiciones de recepción son las siguientes:



La ganancia de la antena de la estación base es Gi=12,1 dBi y las pérdidas Lc = 8,6 dB. La ganancia de la antena móvil es de 2,15dBi y Lc (Para 3 metros) y conectores = 1.0867. La ganancia de la antena portátil es de 2,15 dBi y Lc = 0 por que el alimentador es muy corto y no hay pérdidas, pero de acuerdo (5-10) y L = 9dB. Calcular el campo mediano En para la recepción en cada uno de los tipos de estaciones base, estación móvil y equipo portátil.



Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 La sensibilidad del equipo s= 0,35 μV. S = 20 log (0,35) S = -9,11 dBμV

Sustituyendo los valores obtenemos: Em = -9,11 + 20 log (853.550) – 10 log (50) – 12,1 + 8,6 – 12,8 Em = 16,22 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura ( 5-15) y para la estación base es de ΔrE = 21,5 dB. Calculando ΔeE para L=75% y T = 75% tenemos que:


ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*67,010*67,0 +

ΔeE = 6,8 dB.


Sustituyendo: En = 16,22 + 21,5 + 6,8 En = 44,52 dBμv/m



Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 La sensibilidad del equipo s= 0,35 μV. S = 20 log (0,35) S = -9,11 dBμV La frecuencia de operación = 853,550 MHz. Ro = 50 Ohms. Gi = 2,15 para el equipo móvil. Lc = 1,0867 dB 102

Sustituyendo los valores obtenemos: Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 Em = -9,11 + 20 log (853.550) – 10 log (50) – 2,15 + 1,0867 – 12,8 Em = 18,65 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura (5-15 ) y para la estación es de ΔrE = 21,5 dB. Calculando ΔeE para L=75% y T = 75% tenemos que:


ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*67,010*67,0 +

ΔeE = 6,8 dB.

Finalmente obtenemos: En = 18,65+ 21,5 + 6,8 En = 46,95 dBμv/m


Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 Em = -9,11 + 20 log (853.550) – 10 log (50) – (2,15-9) + 0 – 12,8 Em = 26,6 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura (5-15 ) y para la estación base es de ΔrE = 21,5 dB.

103



ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*67,010*67,0 +

ΔeE = 6,8 dB.

Finalmente obtenemos: En = 26,6 + 21,5 + 6,8 En = 54,9 dBμv/m

104

105

Ejemplo tres:

5,6,3 Cálculo de cobertura NEXTEL” . Determinar el enlace de la estación base de radio con calidad 4 en el perímetro de la zona de cobertura L=90% y T=90% en la banda de UHF (851,000MHz) se emplean equipos con una sensibilidad s=0,35 μV. Las condiciones de recepción son las siguientes:



La ganancia de la antena de la estación base es Gi=12 dBi y las pérdidas Lc = (se determinan mediante la distancia del cable y la atenuación por el fabricante) la atenuación en la línea es de 2,89dB/100m. Lc = (36 *2,89)/100 Lc = 1,04 dB. Perdida del Combinador: 3dB Perdida de conectores: 8 conectores. (0,5 dB por conector) = 4dB Perdida del supresor de descarga atmosférica: 1 dB. Perdidas totales Lc = 9,04 dB. La ganancia de la antena móvil es de 2,15dBi y Lc (Para 3 metros) y conectores = 1.0867. La ganancia de la antena portátil es de 2,15 dBi y Lc = 0 por que el alimentador es muy corto y no hay pérdidas, pero de acuerdo (5-10) y L = 0dB. Calcular el campo mediano En para la recepción en cada uno de los tipos de estaciones base, estación móvil y equipo portátil.



Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dB) + Lc (dB) – 12,8 La sensibilidad del equipo s= 0,35 μV. S = 20 log (0,35) S = -9,11dBμV

Sustituyendo los valores obtenemos: Em = -9,11 + 20 log (851,000) – 10 log (50) – 12 + 9,04 – 12,8 Em = 16,73 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura ( 5-15) y para la estación base es de ΔrE = 21,5 dB. Calculando ΔeE para L=90% y T = 90% tenemos que:


ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*28,110*28,1 +

ΔeE = 13 dB.


Sustituyendo: En = 16,73 + 21,5 + 13 En = 51,23 dBμv/m



Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 La sensibilidad del equipo s= 0,35 μV. S = 20 log (0,35) S = -9,11dBμV La frecuencia de operación = 851,000 MHz. Ro = 50 Ohms. Gi = 2,15 para el equipo móvil. Lc = 1,0867 dB

106

Sustituyendo los valores obtenemos: Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 Em = -9,11 + 20 log (851,000) – 10 log (50) – 2,15 + 1,0867 – 12,8 Em = 18,63 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura (5-15 ) y para la estación es de ΔrE = 21,5 dB. Calculando ΔeE para L=90% y T = 90% tenemos que:


ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*28,110*28,1 +

ΔeE = 13 dB.



Em(dBμv/m) = S(dBμv) + 20 log f(MHz) – 10 log Ro (Ohms) – Gi(dBi) + Lc (dB) – 12,8 Em = -9,11 + 20 log (851,000) – 10 log (50) – (2,15-9) + 0 – 12,8 Em = 17,54 dBμv/m El valor de ΔrE la obtendremos de la curva A Figura (5-15 ) y para la estación base es de ΔrE = 21,5 dB.

107



ΔeE = ( ) ( )22 *)(*)( TL pKpK σσ +

ΔeE = ( ) ( )22 2*28,110*28,1 +

ΔeE = 13 dB.


108

109

5,7 Cálculo de cobertura Ejemplo cuatro:

5,7,1 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de

PEMEX (México), utilizando el “modelo de HATA”. Cobertura del 90%.

Se calculará la cobertura de una estación base cuyo transmisor presenta una

potencia de salida de 75 Watts y utiliza una antena de ganancia de 12,1 dBi , la altura efectiva de la antena es de 225 mts y la frecuencia de operación es de 853,550 MHz. La pérdida de los elementos de conexión a la antena Lc = 8,6dB y el valor del campo será el calculado anteriormente para la estación base 50,7 dBμV/m,

Primero analizaremos las pérdidas básicas de propagación con el modelo de HATA.

Lb(dB) = 69.55 + 26.16 log fc –13.82 log hb – a(hm) + (44.9 – 6.55 log hb) log(d).

Sustituyendo los valores a la fórmula obtenemos:

Lb(dB) = 69.55 + 26.16 log (853,550) –13.82 log (225) – 1,5+ (44.9 – 6.55 log (225)) log(d). Lb = 112,22 + 29,49 log (d). Tomando ahora el valor del campo en función de la PIRE:

E (dB μv/m) = 107,17 + PIRE (dBW) + 20 log f(MHz) – Lb (dB)

Donde: PIRE (dBW o dBm) = Pt (dBW o dBm) + Gi (dBi) – Lc (dB)

Pt = PIRE + Gi - Lc como la potencia = 75 W, convertimos a dBW. 1dBW = 10 log Pt(W)/1W

= 18,75 dBW. Para encontrar la PIRE nos basamos en la siguiente ecuación: PIRE = 18,75 + 12,1– 8,6 PIRE = 22,25 dBW.

110

Sustituyendo en la fórmula general obtenemos:


50,7 = 107,17 + 22,25 + 20 log (853,550) – Lb (dB) 50,7 = 188,04 – (112,22 +29,49 log (d)) 50,7 = 75,82 – 29,49 log (d) log (d) = - 25,12 / -29,49 d = ant. Log (0,851) d = 7,1 kmts.

Ejemplo cinco:

5,7,2 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), utilizando el “modelo de HATA”.

Cobertura del 75%.

Se calculará la cobertura de una estación base cuyo transmisor presenta una potencia de salida de 75 Watts y utiliza una antena de ganancia de 12,1 dBi , la altura efectiva de la antena es de 225 mts y la frecuencia de operación es de 853,550 MHz. La pérdida de los elementos de conexión a la antena Lc = 8,6dB y el valor del campo será el calculado anteriormente para la estación base 44,52 dBμV/m,

Primero analizaremos las pérdidas básicas de propagación con el modelo de HATA.


Sustituyendo los valores a la formula obtenemos:



111

Donde: PIRE (dBW o dBm) = Pt (dBW o dBm) + Gi (dBi) – Lc (dB)


= 18,75 dBW.

Para encontrar la PIRE nos basamos en la siguiente ecuación: PIRE = 18,75 + 12,1 – 8,6 PIRE = 22,25 dBW. Sustituyendo en la fórmula general obtenemos:


44,52 = 107,17 + 22,25 + 20 log (853,550) – Lb (dB) 44,52 = 188,04 – (112,22 +29,49 log (d)) 44,52 = 75,82 – 29,49 log (d) log (d) = - 31,3 / -29,49 d = ant. Log (1,06) d = 11,5 kmts.

112

Ejemplo Seis.

5,7,3 Evaluación de la cobertura NEXTEL “Modelo de HATA”.

Se calculará la cobertura de una estación base cuyo transmisor presenta una potencia de salida de 70 watts, y utiliza una antena de ganancia de 12 dBi , la altura efectiva de la antena es de 36 mts y la frecuencia de operación es de 851,000 MHz. La pérdida de los elementos de conexión a la antena Lc = 9,04dB y el valor del campo será el calculado anteriormente para una estación base de 51,23 dBμV/m.

Primero analizaremos las pérdidas básicas de propagación con el modelo de

HATA.


Sustituyendo los valores a la formula obtenemos:


E (dB μv/m) = 107,17 + PIRE (dBW) + 20 log f(MHz) – Lb (dB) Donde: PIRE (dBW o dBm) = Pt (dBW o dBm) + Gi (dBi) – Lc (dB)


= 18,45 dBW.

113

Para encontrar la PIRE nos basamos en la siguiente ecuación: PIRE = 18,45 + 12 – 9,04 PIRE = 21,41 dBW. Sustituyendo en la fórmula general obtenemos:


51,23 = 107,17 + 21,41 + 20 log (851,000) – Lb (dB) 51,23 = 187,17 – (123,18 + 34,7 log (d)) log (d) = - 12,76 / -34,7 d = ant. Log (0,367) d = 2,3 kmts.

Ejemplo Siete:

5,7,4 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), “modelo del COST-231 de Walfish Ikegami, cobertura del 90%”.

De acuerdo al modelo del COST231 de Walfish Ikegami obtenemos la siguiente ecuación:

Lb = Lo + Lrts +Lmsd para Lrts + Lmsd 0 ≥ Tomamos esta ecuación para determinar un valor más exacto de las pérdidas

de propagación para nuestro sistema troncal. Recordando que Lo = Pérdida de propagación del espacio libre. Lrts = Pérdidas disipadas y difracción de calles y azoteas. Lmsd = Pérdida de difracción de multitrayectoria. A).- Calculando las pérdidas del espacio libre: Lo = 32,4 + 20 log (d) + 20 log (fc) Lo = 32,4 + 20 log (d) + 20 log (853,550) Lo = 91 + 20 log (d). B).- Cálculo de las pérdidas disipadas y difracción de calles y azoteas. Lrts = -16,9 –10 log(w) +10 log(fc) +20 log Δhm + Lori Donde: -10 + 0,354 (φ) 0o ≤ φ ≤ 35o

114

Lori = 2,5 + 0,075(φ−35) 35º ≤ φ ≤ 55o

4,0 - 0,114(φ -55) 55º º ≤ φ ≤90o Nota: De acuerdo al modelo del cost231 de Walfish Ikegami nos recomienda

tomar el valor de φ = 90 por lo que tomaremos la fórmula:

Lori = 4,0 – 0,114 (φ-55) Lori = 4,0 – 0,114 (90o-55) Lori = 0,01 Y Δhm = hroof – hm Se propone: hroof = 10mts. Δhm = 10 – 1,5 hm = 1,5 Δhm = 8,5 w = 8mts. Lrst = -16,9 –10 log(8) +10 log(853,550) +20 log(8,5) +0,01 Lrst = 21,98 C).- Cálculo de las pérdidas de difracción de multitrayecto.

Lmsd = Lbsh + Ka + Kd log(d) +Kf log (f) – 9 log(b) Donde: -18 log (1 - Δ hb) hb ≥hroof.

115

Lbsh =

0 hb p hroof.

Sustituyendo los valores: Lbsh = -18 log (1+26) Δhb = hb - hroof Lbsh = -25,16 Δhb = 36 - 10

Δhb = 26

54 hb hroof. f

Ka = 54 – 0,8hb d 0,5 kmts y hb ≥ ≤ hroof.

5,0

.8,054 dhbΔ− d p 0,5 kmts. Y hb ≤ hroof.

Ka = 54 Nota: Se toma esté valor por que las condiciones de la

altura de la antena de la estación base es más grande a la altura de los edificios.

18 hb f hroof.

116

Kd =

18 - roofhhbΔ15 hb hroof. ≤

Kd = 18 Nota: Como la altura de la estación base es mayor a la

altura de los edificios tomamos el valor de kd=18

0,7 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−1925fc ciudad media o suburbana.

Kf = -4 +

1,5 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛


Tomaremos la fórmula para calcular un área metropolitana. Kf = -4 + 1,5 (853,550/925-1) Kf = - 2,61 Nota: El valor de b= 16m se toma de la referencia

que nos determina el modelo del cost231 de Walfish-Ikegami.

Sustituyendo los valores a la ecuación general, obtenemos: Lmsd = -25,16 + 54 + 18 log (d) – 3,335 log (853.550) – 9 log(16) Lmsd = 10,44 + 10 log (d) Obteniendo todos los valores, los sustituiremos y obtendremos las pérdidas

basicas de propagación:

Lb = Lo + Lrts + Lmsd

Lb = (91 + 20 log (d)) + 21,98 + (10,44 + 10 log (d)) Lb = 123,42 + 38 log (d)

117

Tomando ahora el valor del campo en función de la PIRE:



= 18,75 dBW.

PIRE = 18,75 + 12,1 – 9,53 PIRE = 21,32 dBW. Sustituyendo en la fórmula general obtenemos:


51,65 = 107,17 + 21,32 + 20 log (853,550) – Lb (dB) 51,65 = 187,11 – (123,42 + 38 log (d)) 51,65 = 63,69 – 38 log (d) log (d) = - 20,04 / -38 d = ant. Log (0,316) d = 2 kmts.

118

Ejemplo Ocho:

5,7,5 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil en la torre ejecutiva de PEMEX (México), “modelo del COST-231 de Walfish Ikegami, cobertura del 75%”.

Para el análisis de este punto se tomarán las consideraciones anteriores y solo se modifica el valor del campo medio de la estación móvil, por lo que queda de la siguiente manera:

Sustituyendo en la fórmula general obtenemos:


45,45 = 107,17 + 21,32 + 20 log (853,550) – Lb (dB) 45,45 = 187,11 – (123,42 + 38 log (d)) 45,45 = 63,69 – 38 log (d) log (d) = - 18,24 / -38 d = ant. Log (0,48) d = 3 kmts.

Ejemplo Nueve:

5,7,6 Evaluación de la cobertura de las estación de radio móvil para NEXTEL “modelo del COST231 de Walfish Ikegami”.

En este punto veremos el análisis para encontrar las pérdidas básicas de propagación, sustituyendo y proponiendo valores para que el cálculo sea el más exacto.

De acuerdo al modelo del COST231 de Walfish Ikegami obtenemos la

siguiente ecuación: Lb = Lo + Lrts +Lmsd para Lrts + Lmsd 0 ≥ Tomamos esta ecuación para determinar un valor más exacto de las pérdidas

de propagación para nuestro sistema troncal. Recordando que Lo = Pérdida de propagación del espacio libre. Lrts = Pérdidas disipadas y difracción de calles y azoteas. Lmsd = Pérdida de difracción de multitrayectoria. A).- Calculando las pérdidas del espacio libre: Lo = 32,4 + 20 log (d) + 20 log (fc) Lo = 32,4 + 20 log (d) + 20 log (851,000) Lo = 91 + 20 log (d). B).- Cálculo de las pérdidas disipadas y difracción de calles y azoteas. Lrts = -16,9 –10 log(w) +10 log(fc) +20 log Δhm + Lori Donde: -10 + 0,354 (φ) 0o ≤ φ ≤ 35o

119

Lori = 2,5 + 0,075(φ−35) 35º ≤ φ ≤ 55o

4,0 - 0,114(φ -55) 55º º ≤ φ ≤90o

Nota: De acuerdo al modelo del cost231 de Walfish Ikegami nos recomienda tomar el valor de φ = 90 por lo que tomaremos la fórmula:

Lori = 4,0 – 0,114 (φ-55) Lori = 4,0 – 0,114 (90o-55) Lori = 0,01 Y Δhm = hroof – hm Se propone: hroof = 10mts. Δhm = 10 – 1,5 hm = 1,5 Δhm = 8,5 w = 8mts. Lrst = -16,9 –10 log(8) +10 log(853,300) +20 log(8,5) +0,01 Lrst = 22 C).- Cálculo de las pérdidas de difracción de multitrayecto.

Lmsd = Lbsh + Ka + Kd log(d) +Kf log (f) – 9 log(b) Donde: -18 log (1 - Δ hb) hb ≥hroof.

120

Lbsh =

1 hb p hroof.

Sustituyendo los valores: Lbsh = -18 log (1+26) Δhb = hb - hroof Lbsh = -25,16 Δhb = 36 - 10

Δhb = 26

54 hb hroof. f

Ka = 54 – 0,8hb d 0,5 kmts y hb ≥ ≤ hroof.

5,0

.8,054 dhbΔ− d p 0,5 kmts. Y hb ≤ hroof.

Ka = 54 Nota: Se toma este valor por que las condiciones de la

altura de la antena de la estación base es más grande a la altura de los edificios.

18 hb f hroof.

121

Kd =

18 - roofhhbΔ15 hb hroof. ≤

Kd = 18 Nota: Como la altura de la estación base es mayor a la

altura de los edificios tomamos el valor de kd=18

0,7 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−1925fc ciudad media o suburbana.

Kf = -4 +

1,5 ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛


Tomaremos la fórmula para calcular un área metropolitana. Kf = -4 + 1,5 (851,000/925-1) Kf = - 2,61 Nota: El valor de b= 16m se toma de la

referencia que nos determina el modelo del cost231 de Walfish-Ikegami.

Sustituyendo los valores a la ecuación general, obtenemos: Lmsd = -25,16 + 54 + 18 log (d) – 3,335 log (851,000) – 9 log(16) Lmsd = 8,23 + 18 log (d) Obteniendo todos los valores, los sustituiremos y obtendremos las pérdidas

básicas de propagación:

Lb = Lo + Lrts + Lmsd

Lb = (91 + 20 log (d)) + 22 + (8,23 + 18 log (d)) Lb = 121,23 + 38 log (d)

122

Tomando ahora el valor del campo en función de la PIRE:



= 18,45 dBW.

PIRE = 18,45 + 12 – 9,04 PIRE = 21,41 dBW. Sustituyendo en la fórmula general obtenemos:


51,23 = 107,17 + 21,41 + 20 log (851,000) – Lb (dB) 51,23 = 187,17 – (121,23 + 38 log (d)) log (d) = - 14,71 / -38 d = ant. Log (0,387) d = 2,4 kmts.

123

Capítulo

6

Diseño de áreas de cobertura y comprobación de Resultados.

Este capítulo es el más importante debido a que se aplicarán todos los análisis

y valores obtenidos en el desarrollo del trabajo, se utilizará una mapa topográfico para determinar el área de cobertura de acuerdo a las características del terreno, así que empezaremos el análisis y esté será aplicado y diseñado para la red de PEMEX, y la estación que será analizada en la estación base de la torre ejecutiva de PEMEX de la ciudad de México.

Utilizando toda la información adquirida mediante el desarrollo de este trabajo

se resumirá en una hoja de reporte con las siguientes características:

Nombre del cliente, equipo que utilizaremos para realiza la medición de la estación bajo prueba, anotando el modelo del equipo y la serie. Es de suma importancia llevar un control para asumir cuántos equipos están funcionando adecuadamente y detallar los valores obtenidos en las mediciones realizadas.

Esta hoja de prueba, se propone en base al estudio de la normatividad y de las recomendaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, la única finalidad es de obtener los parámetros que sean utilizados para garantizar la operación de los equipos de radio en sistemas troncales.

Un punto importante que se tomó en esta hoja de prueba es la atenuación de los elementos entre el transmisor y la antena como son: el cable, conectores, así como cualquier elemento que pueda interferir con la potencia de salida, la finalidad es determinar la potencia máxima radiada y obtener la intensidad de campo en base a los modelos estudiados anteriormente.

Los datos plasmados en la hoja de prueba tiene dos finalidades, la primera es

la obtener las mediciones de los equipos bajo prueba utilizando los métodos de mediciones propuestas en esta tesis, donde el resultado debe ser comparado con las normas y recomendaciones para ver que nuestros parámetros no estén fuera de norma.

La segunda, tomar los valores de la hoja de prueba para realizar el análisis

matemático y determinar la intensidad de campo y saber cuál es el área de cobertura de nuestro sitio.

Los dos procesos anteriores son de suma importancia para garantizar la

operación de los equipo de radio en sistemas troncales en el área diseñada.

6.1 Requerimientos mínimos que deberá llevar una hoja de prueba:

HOJA DE PRUEBA DE REPETIDOR CLIENTE: PEMEX No. de contrato: Sitio: Torre Ejecutiva Versión de SCB: Modelo: T5432A No. de serie: 892CYM9913 Tipo de repetidor (Maestro, Control voz): Maestro Frecuencia de TX: 852.550 Mhz. Frecuencia de RX: 807,550Mhz. Potencia de salida: 75,20 Watts (75 W ± 10%) Sal. combinador. 37,68 Watts. Error en frecuencia: - 16 Hz ( 2,50 KHz) ± Sensibilidad del receptor: 0,27 μV (< = -0.3 μV, -12 dB SINAD) Nivel de squelch: 0,25 μV (< = -0.35 μV, -15 dB SINAD) Metros de cable: 18 Para ½”(6,90dB/100m) 1,24 dB

Metros de cable: 35 Para 11/4”(2,84dB/100m) 0,994 dB

Metros de cable: 6 Para (10,7dB/100m) 0,6 dB

No de conectores: 8 (0,5 dB): 4 dB

Combinador: 3 dB

Supresor de descargas atmosféricas: 0,1 dB

Pérdidas Totales: 9,9 dB

Comentarios:

PEMEX Presenciadas por: Puesto: Firma:

124

125

6.2 Análisis para determinar la altura efectiva de la estación base. Se realizará la metodología para obtener el patrón de cobertura. Esta parte

consiste en realizar enlaces de punto a multipunto por radiales, utilizando 24 radiales en total con una separados 15º entre cada enlace punto a punto, no es necesario establecer los procedimientos bajo estas características ya que si aumentamos el número de radiales y disminuimos los grados entre cada enlace el resultado del área de cobertura será más exacto. Primero se analiza la altura efectiva de la antena de la estación base por medio del modelo de Okumura, se obtendrá mediante un análisis de perfil de punto a punto considerando la curvatura de la tierra, determinado el perfil y el punto de transmisión donde se encuentre la estación base, se agregará la altura de la torre y la antena obteniendo la altura total sobre el nivel del mar, para obtener el nivel promedio del terreno se analizará una distancia de 3 a 15 kilómetros donde la diferencia de la altura total de antena sobre en nivel del mar y el nivel promedio nos determina la altura efectiva de la estación base. En la siguiente figura realizamos el procedimiento anterior para obtener la altura efectiva de la antena en la estación base.

6.3 Enlaces punto a multipunto.

En esta sección se determinarán los enlaces que nos definirán el área de cobertura en base al análisis de punto a multipunto considerando los mapas topográficos.

Los mapas topográficos que se utilizarán son de la ciudad de México a una

escala de 1:250 000 de la zona E14-2 que abarca las zonas de México, Distrito Federal, Puebla, Hidalgo y Morelos, elaboradas por el Instituto Nacional de Estadística Geográfica e Informática “INEGI”.

En la siguiente parte se darán los enlaces punto a punto de cada sitio, la

finalidad es determinar el área de cobertura de la estación base y la confiabilidad del sistema. Estos enlaces de punto a multipunto serán realizados por radiales con una distancia de 50 kmts para el sitio torre de PEMEX, para el sitio de Nextel, se realizará con enlaces a una distancia de 8 kilómetros separados 15º entre cada radial.

Determinado el enlace de punto a punto se procede a trazar una línea de vista

de punto a punto, determinando el obstáculo que se encuentre entre los dos puntos considerados, se procede a tomar la distancia en la que se encuentra el obstáculo entre el transmisor y el receptor.

Finalmente establecemos los enlaces punto a punto con los obstáculos

obtenidos en el análisis de punto a punto, estos se plasmarán en el mapa topográfico a lo cual se unirán todos los punto para obtener el patrón de cobertura y por el análisis matemático se determina la distancia de la confiabilidad y obtenemos el área de cobertura de la estación base a la estación móvil.

127

Coordenadas de los puntos analizados en un radio de 50 kmts.

Longitud Latitud Distancia del

obstáculo (Kmts)

Torre de

PEMEX

99º 10´ 18”

19º 25´ 12”

00o 99º 10´ 18” 19º 00´ 00” 14

15º 99º 00´ 51” 19º 00´ 22” 21

30º 98º 55´ 11” 19º 00´ 26” 21.5

45º 98º 50´ 30” 19º 05´ 21” 34.5

60º 98º 45´ 30” 19º 10´ 25” 20.5

75º 98º 40´ 28” 19º 15´ 38” 50

90º 98º 40´ 36” 19º 25´ 12” 41.5

105º 98º 50º´ 30” 19º 45´ 29” 50

120º 98º 45´ 30” 19º 40´ 06” 36.5

135º 98º 50´ 30” 19º 45´ 06” 50

150º 98º 55´ 11” 19º 50´ 02” 14.5

165º 99º 00´ 51” 19º 50´ 20” 12.5

180º 99º 10´ 18” 19º 50´ 32” 15.5

195º 99º 15´ 24” 19º 50´ 20” 18

210º 99º 20´ 39” 19º 50´ 02” 15.7

225º 99º 30´ 15” 19º 45´ 06” 18.8

240º 99º 30´ 42” 19º 44´ 02” 19

255º 99º 35´ 25” 19º 37´ 29” 20.5

270º 99º 35´ 33” 19º 38´ 12” 18

285º 99º 35´ 25” 19º 11´ 38” 8.8

300º 99º 30´ 42” 19º 06´ 25” 10.6

315º 99º 30´ 15” 19º 05´ 21” 11.5

330º 99º 20´ 39” 19º 00´ 26” 16.5

345º 99º 15´ 24” 19º 00´ 02” 11.7

128

Ilustración [6-2] Área de cobertura de la torre de PEMEX.

129

Tabla [6-3].- Coordenadas de los puntos analizados en un radio de 50 kmts.

Longitud Latitud Distancia del

obstáculo (Kmts)

NEXTEL 99º 10´ 19” 19º 35´ 44”

00o 99º 10´ 19” 19º 31´ 23” 1,1

15º 99º 10´ 08” 19º 31´ 24” 1,1

30º 99º 05´ 41” 19º 35´ 08” 3,3

45º 99º 05´ 33” 19º 35´ 15” 3,3

60º 99º 05´ 27” 19º 35´ 23” 3,1

75º 99º 05´ 23” 19º 35´ 33” 3,0

90º 99º 05´ 21” 19º 35´ 43” 3,0

105º 99º 05º´ 23” 19º 35´ 06” 3,0

120º 99º 05´ 27” 19º 35´ 15” 3,2

135º 99º 05´ 33” 19º 35´ 20” 3,1

150º 99º 05´ 41” 19º 35´ 30” 3,0

165º 99º 10´ 08” 19º 35´ 32” 8,0

180º 99º 10´ 29” 19º 40´ 34” 8,0

195º 99º 10´ 29” 19º 40´ 32” 8,0

210º 99º 10´ 39” 19º 40´ 30” 8,0

225º 99º 15´ 03” 19º 35´ 20” 8,0

240º 99º 15´ 10” 19º 35´ 15” 2,9

255º 99º 15´ 15” 19º 35´ 06” 2,8

270º 99º 15´ 18” 19º 35´ 43” 3,1

285º 99º 15´ 15” 19º 35´ 33” 3,1

300º 99º 15´ 10” 19º 35´ 23” 3,0

315º 99º 15´ 03” 19º 35´ 15” 2,9

330º 99º 10´ 39” 19º 40´ 30” 8,0

345º 99º 10´ 29” 19º 40´ 32” 8,0

130

6.4 Programa Pathloss 4,0 Para comprobar los resultados de esta tesis, nos basamos en el programa

Pathloss.

Este programa es un modelo simulador por computador para predecir la intensidad de campo sobre terrenos irregulares y esta basado en el modelo de Durkin.

El simulador del cual se deriva el modelo, consiste en un algoritmo formado por dos partes principales.

En la primera parte se accesa a una base de datos topográfica de un servicio

de área propuesto y se reconstruye la información del perfil del terreno a lo largo de un radio circundante que incluye al transmisor y al receptor. Debe suponerse que dentro de esta área la señal no sufrirá de reflexiones ni dispersiones debido a los obstáculos, es decir, libre de multipropagación.

La segunda parte del algoritmo calcula las pérdidas esperadas de la señal

dentro del área ya definida, y después de haber analizado el área definida toma el receptor del simulador y lo puede cambiar de posición en el área de servicio realizando un proceso iterativo para poder obtener el contorno de la fuerza de la señal.

Se consideran dos casos importantes dentro del método, uno cuando existe

línea de vista (LOS) y otro cuando no lo hay. Para el caso en donde no tenemos línea de vista, el problema es dividido en

cuatro categorías para ser evaluado: a) Esquina de refracción simple b) Dos esquinas de refracción c) Tres esquinas de refracción d) Más de tres esquinas de refracción. Así, si la condición de esquina de refracción simple no se satisface, el

simulador checa para la siguiente condición. Este modelo es muy importante ya que involucra información del terreno, que

en la actualidad es ya muy utilizada por cualquier sistema de comunicación celular y suele ser un parámetro determinante en la propagación de RF.

131

Desventajas: •No predice adecuadamente efectos de propagación debido a edificios, árboles y otras estructuras hechas por el hombre. •No considera el efecto de multitrayectoria, que puede ser predominante en sectores urbanos. Para realizar las comparaciones entre los modelos para determinar el patrón de cobertura es necesario que los valores que obtuvimos en este trabajo sean los mismos que se utilicen en el programa pathloss, obteniendo la cobertura y confiabilidad entre el modelo de Okumura y el modelo de Durkin.

A continuación se verán las gráficas del programa pathloss, cada gráfica será

comparada con el resultado que obtuvimos del análisis con los modelos de cobertura de Okumura – Hata.

Debido a la diferencia que obtenemos en cuanto a la escala entre la cobertura

generada por el programa y el área de cobertura que obtuvimos con los mapas topográficos, se analizarán por inspección y con la ayuda del departamento del sicori de PEMEX, se amplia el resultado digitalizando la información y llevarla a la escala correspondiente.

Primero veremos el resultado de cobertura generadas por el programa del pathloss y posteriormente el resultado de la cobertura del mapa topográfico a la escala 1:250 000.

132

Fig. [6-4] Torre de PEMEX

133

Fig. [6-5] Nextel

134

Ilustración [6-6] Área de cobertura de la torre de PEMEX “Pathloss”.

135

6.5 Equipo FOX.

Para obtener los valores de intensidad de campo de las zonas de coberturas analizadas por los modelos en esta tesis ocuparemos el equipo FOX, este equipo tiene la capacidad de medir las intensidades de campo de las áreas de coberturas de RF, también detecta las zonas de sombras en el área de cobertura que se este analizando, el equipo FOX cuenta con el sistema GPS (Global Positioning System). El sistema GPS es importante porque determina las coordenadas del lugar donde se tome la medición de la intensidad de campo, esta característica ayuda a determinar la distancia en la que se realizó la medición y la confiabilidad del equipo en el establecer una llamada con la estación base y la calidad de transmisión y recepción obtenida por el equipo.

Fig. [6-7 ] Equipo FOX

A continuación daremos una tabla con los valores obtenidos con el equipo FOX, el cual nos determina la medición de la intensidad de campo con respecto a la distancia donde realizamos la medición.

136

Tabla [6-8] COMPROBACIÓN DE LA SEÑAL RECIBIDA (dBm) DE LA TORRE EJECUTIVA DE PEMEX.

PERFIL dBm Distancia (Kmts)

PERFIL dBm Distancia (Kmts)

00o - 86.35 20,0 210º - 80,36 12,0

15º - 83,96 17,0 225º - 76,26 8,0

30º - 78, 66 10,0 240º - 81,36 12,0

45º - 92, 35 33,0 255º - 80,46 11,0

60º - 92,35 33,0 270º - 74,86 11,0

75º - 89,95 35,0 285º - 73,86 7,5

90º - 86, 36 30,0 300º - 81,46 14,0

105º - 88,36 25,0 315º - 86,86 17,0

120º - 90,36 27,0 330º - 90,26 37,0

135º - 92,35 33,0 345º - 89,16 27,0

150º - 86,36 22,0

165º - 86,16 22,0

180º - 82,36 16,0

195º - 80, 36 16,0

137

Conclusiones

La propuesta de los métodos de prueba es una herramienta muy útil en el

desarrollo de los sistemas de radiocomunicación en general, garantizando la operación de los equipos, la comunicación y confiabilidad del sistema, así como la predicción, análisis y diseño del área de cobertura.

La aplicación de los métodos de prueba trae consigo el diseño, análisis y

diagnostico de áreas de cobertura para las empresas que lo requieran, además con estos procedimientos podemos diagnosticar futuras áreas de cobertura que se deseen implementar en nuevos lugares.

El estudio de las recomendaciones de la Unión Internacional de

Telecomunicaciones, normas de países desarrollados, respaldan los procedimientos de mediciones establecidos en este documento, la única finalidad es adecuar los procedimientos de mediciones para nuestro país, tomando las consideraciones requeridas para garantizar la comunicación de nuestros equipos sin afectar otros sistemas que se encuentren operando cerca de nuestro servicio en el espectro radioeléctrico.

La teoría adquirida y aplicada a la práctica nos lleva a un nivel competitivo para poder desenvolvernos en el ámbito laboral y la experiencia de haber aportado un documento que sirva de guía para conocer, analizar y diseñar áreas de cobertura de los sistemas de radiocomunicación y en particular el diseño de áreas de cobertura para los equipos de radio en sistemas troncales.

En cuanto al análisis de la red de PEMEX se obtiene como resultado: El

mejoramiento del servicio de radiocomunicación de las áreas de PEMEX; apoyo a los proyectos de reubicación de las estaciones base en diferentes sitios del país e impartición de cursos de capacitación a trabajadores relacionados a la sección de RF.

El resultado final es el de garantizar la comunicación dentro del área de

cobertura para los sistemas de radiocomunicaciones y el diseño propuesto es sin ningún costo.

138

Recomendaciones

Crear más procedimientos detallados en cuanto a la normalización utilizando laboratorios especiales y métodos más exactos.

Analizar los modelos de cobertura interiores y exteriores, tomando más

consideraciones y conocer con más detalle la intensidad de campo, pérdidas entre estaciones móviles y bases, así como estudios de propagación de la potencia radiada.

De acuerdo al análisis de la red de PEMEX es conveniente que analicen todas

las estaciones de radio porque no cubren la distancia requerida para la cual fue diseñada, esto origina que los equipos que se encuentre en el área de cobertura no se comuniquen con la confiabilidad que se desee, además es conveniente cambiar de la red analogía a una red digital; ésto, ayudará a dar más eficiencia al servicio de PEMEX y traerá diversos beneficios como son: El incremento de la facturación de los servicios de radiocomunicación; el cambio tecnológico de equipo de radiocomunicación de voz y dato, alcanzar el máximo grado de satisfacción del cliente y la disponibilidad en los servicios.

139

Sugerencias para trabajos futuros

Las sugerencias son diversas en los casos teóricos y prácticos, ya que este

tema es bastante amplio, y abarca varios puntos. En cuestiones teóricas se deberán hacer análisis más detallados y tomando

más consideraciones para obtener resultados teóricos más reales a la práctica. En cuestiones prácticas es importante proponer más métodos que ayuden a

los estudiantes a conocer y analizar los diferentes procedimientos para profundizar las investigaciones obteniendo valores teóricos y prácticos que puedan ayudar al desarrollo del país.

Analizar los diversos modelos para el análisis de coberturas, conocer la

importancia de cada modelo y su desarrollado, determinar las diferencias que existan entre cada uno de ellos, conocer la operación de la estación base y la confiabilidad de comunicación con el móvil, proponer soluciones a los problemas encontrados.

140

Referencias Bibliografía:

[1] Recommendation ITU-R SM.1138, Determination of necessary bandwidths including examples for their calculation and associated examples for designation of emissions. [2] Recommendation ITU-R SM.853-1, Necessary Bandwidth. [3] Recommendation ITU-R SM.326-7, Determination and measurement of the power of amplitude-modulated radio transmitters. [4] Recommendation ITU-R SM.1045-1, Frequency tolerance of transmitters. [5] Recommendation ITU-R SM.1235, Performance functions for digital modulation system in an interference environment. [6] Recommendation ITU-R SM.329-7, Spurious Emissions. [7] Recommendation 332-4, Selectivity of receivers. [8] Recommendation 852, Sensitivity of radio receivers for class of emissions F3E. [9] Recommendation 331-4, Noise and sensitivity of receivers. [10] Recommendation 574-3. Use of the Decibel and Neper in Telecommunications. [10] Recommendation ITU-R M.584-2, code and formats radio paging. [10] Recommendation ITU-R SM.337-4, Frequency and distance separations. [10] Recommendation ITU-R M.539-3, Technical and operational characteristics of international radio-paging system. [10] Recommendation ITU-R SM 1138, Intermodulation interference calculations in the land-mobile service. [11] RSS-118, Land subscriber stations: voice, data and tone modulated, angle modulation radiotelephone transmitters and receiver operations in the cellular mobile bands 824-849MHz and 869-894MHz. [12] RSS-119, Land mobile and fixed radio transmitters and receivers, 27,41 to 960,0 MHz.

141

[13] RSS-212, Test facilities and test methods for radio equipment. [14] Dr. José Ma. Hdez., Manuel Montero., Fernando Pérez., Ingeniería de Sistemas trunking. Editorial Síntesis, S.A. 34 – 28015. [15] Manual. (NEXTEL), Enhanced base transceiver system (ETBS). Engineering standards. [16] Manual de referencia para el analizador de Hewlett-Packard. [17] Catálogo de generación de radiocomunicaciones 2001 de SYSCOM. [18] Test and measurement Instrument Systems 1995/96. [19] Evaluación de la conformidad de Equipos de Telecomunicaciones del Centro regional de capacitación sobre recursos humanos en ciencia y tecnología de la investigación. [20] IEC 489-2/1991 Methods of measurement for radio equipment used in the mobiles services. [21] Operating manual Radiocommunication service monitor CMS 51. [22] Motorola Mantenimiento del equipo Quantar. [23] The Complete RF Technicians Handbook. By Cotter W. Sayre PROMPT. [24] Paginas Web: http://www.zetron.com http://www.itu.int/publications/itu-r/iturra.htm http://cronos.cta.com.mx/cgi-bin/normas.sh/cgis/result.p?vhs_vari http://strategis.ic.gc.ca/SSG/sf01351e.html Normas de Canadá http://www.impi.gob.mx/fespa.htm http://strategis.ic.gc.ca/SSG/sf01373e.html#SpectrumUtilizationPolicies http://www.agitec.gob.mx/nom/srss/15_docsrs.html (normas) http://www.cft.gob.mx/html/9_publica/pubindex.html

142

http://www.zetron.com/

http://cronos.cta.com.mx/cgi-bin/normas.sh/cgis/result.p?vhs_vari

143

ANEXOS

TABLA GENERAL DE NORMALIZACIÓN PARA LOS EQUIPOS DE RADIO EN SISTEMAS TRONCALES. Banda de frecuencia

(MHz)

Servicios

Tolerancia en frecuencia

(ppm)

Error en frecuencia

(kHz)


(Watts) ± 10%

Desviación en frecuencia (kHz)

Emisiones espurias

(dBc)

Selectividad (dB)

canales:

Sensibilidad(dB)

806 – 821

851 – 866

Fijo.

Terrestres.

Móvil.

15 5

5 (portátil 3V,15)

± 2,50

Digital: (40 - 70)

(3 - 5)

Analógico: 110 30

Canal de:

12,5 es de 2,5

25 es de 5,0

70 dB

no menor de: 25 kHz 70dB 12,5 kHz 60dB

12 a 20

ó

0,2 a 0,5 μV

144

TABLAS GENERALES DE PARÁMETROS DE LOS SISTEMAS DE RADIO. Zona de análisis Parámetros

Frecuencia de operación.

Potencia de TX. Altura efectiva de la antena.

Pérdidas de propagación

Torre de PEMEX (90%)

853,550 MHz.

75 Watts 18,75dBw

225 mts.

9,53 dB


853,550 MHz.

75 Watts 18,75dBw

225 mts.

9,53 dB

Sitio NEXTEL

851,000 MHz.

70 Watts 18,45dBw

36 mts

9,04 dB

Zona de análisis Parámetros Valor del campo medio (dBμv/m)

PIRE (dBW)

Estación base

Estación móvil

Estación portátil

Pérdidas de propagación modelo de HATA (dB)


21,72

51,65

53,15

61,1

Lb =112,22+29,49 log(d)


21,72

45,45

46,95

54,9

Lb =112,22+29,49 log(d)

Sitio NEXTEL

23,42

51,23

53,13

60,6

Lb =123,18+34,7 log(d)

145

Zona de análisis Cálculo de la distancia con el modelo de Hata Estación base (kmts) Estación móvil (kmts) Estación portátil (kmts)


7,1

5,6

3


11,5

9

4,9

Sitio NEXTEL

2,3

2,3

1,4

Zona de análisis Parámetros Valor del campo medio (dBμv/m)

PIRE (dBW)

Estación base

Estación móvil

Estación portátil

Pérdidas de propagación Cost-231 (dB)


21,72

51,65

53,15

61,1

Lb =123,42+38 log(d)


21,72

45,45

46,95

54,9

Lb =123,42+38 log(d)

Sitio NEXTEL

23,42

51,23

53,13

60,6

Lb =121,23+38 log(d)

146

147

Zona de análisis Cálculo de la distancia con el modelo de Cost-231 Walfisf - Ikegami

Estación base (kmts) Estación móvil (kmts) Estación portátil (kmts)


2,0

1,8

1,1


3,0

2,8

1,7

Sitio NEXTEL

2,4

2,2

1,4

Símbolos y abreviaturas:

Hz Hertzio kHz Kilohertzio MHz Megahertzio W Vatios kW Kilovatio km Kilómetro m Metro

Microvoltio/metro μV/m dB Decibelios RF Radio Frecuencia. ITU Unión Internacional de Telecomunicaciones. PMR Radio Móvil Privado. TDMA Acceso Múltiple por División de Tiempo. CDMA Acceso Múltiple por División de Códigos. TDD Duplex por División de Tiempo. PTT Presiona y Habla “Press to talk” FSK Modelación por Desplazamiento de Frecuencia. PSK Modulación por Desplazamiento de Fase. QAM Modulación en Cuadratura. PRA Potencia Radial Aparente. PIRE Potencia Isotrópica Radial Aparente. CRT Tubo de Rayos Catódicos. UTRs Unidad terminal remota. CFE Comisión Federal de Electricidad. FS Estación Fija. MS Estación Móvil BS Estación Base. RS Estación Repetidora. hb Altura de la Estación Base. hroof Altura de edificios. b Separación de edificios. w Ancho de la calle.

Orientación del ángulo con respecto al camino donde pase la trayectoria. φ Lp Pérdidas básicas de propagación. Lo Pérdidas de propagación del espacio libre. Lrts Pérdidas disipadas y difracción en la calle y azoteas. Lmsd Pérdidas de difracción de multitrayecto. Ka Incremento de las pérdidas del trayecto para antenas del servicio base. Kd y Kf Dependen del control de las pendientes para antenas del servicio base

en la distancia y frecuencia.

148

método de prueba para garantizar la operación de los

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