Durante la década de los años '70 se desarrollan los enlaces desde 2 a 34 Mb/s (primera generación de enlaces de radio digital). En 1980 se instalan los primeros enlaces de 140 Mb/s con modulación 16 QAM. A mediados de la década se instalan los enlaces de 140 Mb/s-64QAM (segunda generación). Los enlaces para la red sincrónica SDH comienzan a partir de 1993 (tercera generación) y han sufrido sucesivos up-grade de hardware y software para adaptarlos a las nuevas necesidades de empresas en el mercado desregulado mundial. Radioenlace Los radioenlaces, establecen un concepto de comunicación del tipo dúplex, de donde se deben transmitir dos portadoras moduladas: una para la Transmisión y otra para la recepción. Al par de frecuencias asignadas para la transmisión y recepción de las señales, se lo denomina radio canal.

Clasificación Primera Generación de Radioenlaces: Se desarrollan los enlaces desde 2 a 34 Mb/s, el cual define la capacidad del enlace, es decir la capacidad de información que puede transmitir Los radioenlaces de primera generación tenían finalidad de transmitir canales telefónicos y de televisión La multiplexación por división de frecuencia (MDF) o (FDM), del inglés Frequency Division Multiplexing, es un tipo de multiplexación utilizada generalmente en sistemas de transmisión analógicos. Segunda generación de Radioenlaces: En los radioenlaces de segunda generación la modulación viene siendo digital, y los más utilizados son las de cuadratura como QPSK Y QAM. Tercera generación de radioenlaces Existen radioenlaces digitales de baja, media y gran capacidad, estos últimos en jerarquía SDH. SDH es un sistema digital síncrono, un estándar internacional diseñado para proveer una infraestructura sencilla, económica y flexible para redes de telecomunicaciones, podiendo transmitir aproximadamente 2.5 Gb/s

Según sean sus terminales se dividen en: Radioenlace de servicio fijo Radioenlace de servicio móvil

Características Tecnología dúplex Necesitan estar en puntos topográficos altos para poder enlazarse Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12 GHz, 18 y 23 GHz, con alcance entre 1 y 25 km. El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias entre 30 y 50 kilómetros. Sistema de transmisión de punto a punto Vista espaciada entre antenas de Km Mientras más alta la frecuencia de operación mayor es la cantidad de canales que pueden ser obtenidos por multiplexación. Se realizan sólo si existe una vista de línea (LOS, Line Of Sight), es decir que tanto el emisor como el receptor puedan “verse”. Capacidades hasta de 140 Mbps (dependen de la frecuencia de operación). Estructuralmente los enlaces son sistemas en serie

Componentes Básicamente un enlace de vía de microondas tiene 3 componentes: Transmisor. Responsable de modular una señal a la frecuencia utilizada para transmitir. Receptor. Encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a señal. Canal aéreo. Representa un camino abierto entre el transmisor y el receptor.

Estructura En la estructuración física de los radioenlaces se requiere tener Estaciones terminales. Se requieran dos frecuencias por radiocanal Estaciones nodales. Las estaciones intermedias pueden ser nodales o repetidoras. Aquí se demodula la señal y se baja a banda base. Se pueden extraer o se introducir canales (drop-in). Al tramo terminal estación nodal se lo denomina sección de conmutación y es una entidad de control, protección y supervisión.

Repetidoras. Se encargan de retransmitir la señal tal y como es recibida. Se dividen en activos y pasivos. Activos: En ellos se recibe la señal en la frecuencia de portadora y se la baja a una frecuencia intermedia (FI) para amplificarla y retransmitirla en la frecuencia de salida. No hay demodulación y son transceptores.

Pasivos: Se comportan como espejos que reflejan la señal y se los puede subdividir en: Pasivos convencionales, que son una pantalla reflectora (de fibra de vidrio o aluminio) Pasivos back-back, que están constituidos por dos antenas espalda a espalda. Se los utiliza en ciertos casos para salvar obstáculos aislados y de corta distancia.

Calculo de Radioenlace El diseño de radioenlaces es una disciplina que involucra toda una serie de cuestiones tales como la elección de la banda de frecuencias, el tipo de antenas y los equipos de radiocomunicación, el cálculo del balance de potencias, la estimación de los niveles de ruido e interferencia o el conocimiento de las distintas modalidades y fenómenos de propagación radioeléctrica, entre otras.

Antena La definición formal de una antena es un dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio Asimismo, dependiendo de su forma y orientación, pueden captar diferentes frecuencias, así como niveles de intensidad. Generalidades Convierte los datos en ondas EM (Electro Magneticas) Posiblemente: El dispositivo mas importante en la red Tipos: Omnidireccionales y Direccionales Ganancias y perdidas Se utiliza la unidad dB, definida como 10log(G) 0dB = No ganancia ni perdida +3dB Doble de ganancia +10dB = Diez veces mas ganancia Impedancia de una Antena. El valor de la impedancia de una antena es la resistencia que ésta presenta en su punto de conexión Directividad. De acuerdo a su posición y forma, una antena irradia la energía entregada por el transmisor en una disposición específica Las antenas omnidireccionales, que son las que irradian las ondas en forma casi uniforme en todas las direcciones. Las antenas direccionales, que concentran la energía en una sola dirección.

Ganancia Teniendo en cuenta el patrón de radiación, se dice que una antena tiene ganancia no en el sentido que amplifica la señal recibida del transmisor, sino que la concentra hacia una sola dirección, o que hace ver como si la señal fuera emitida con una potencia mayor. Polarización La polarización de una antena se refiere a la dirección del campo eléctrico dentro de la onda electromagnética emitida por ésta. Las antenas verticales emiten un campo eléctrico vertical y se dice que están polarizadas verticalmente

Microondas terrestres Microondas: rango de frecuencias comprendido entre 2 GHz y 40 GHz Son altamente direccionales Requieren antenas parabólicas en la recepción Las antenas han de estar muy altas para evitar obstáculos Constituyen una alternativa al cable coaxial y a la fibra óptica para comunicaciones a larga distancia Otras aplicaciones Transmisión de televisión y voz Potencia de Transmisión (Tx) La potencia de transmisión es la potencia de salida del radio

Pérdida en el cable Las pérdidas en la señal de radio se pueden producir en los cables que conectan el transmisor y el receptor a las antenas. Las pérdidas dependen del tipo de cable y la frecuencia de operación y normalmente se miden en dB/m o dB/pies. Pérdidas en los conectores Estime por lo menos 0,25 dB de pérdida para cada conector en su cableado. Estos valores son para conectores bien hechos mientras que los conectores mal soldados pueden implicar pérdidas mayores.

Ganancia de antena La ganancia de una antena típica varía entre 2 dBi (antena integrada simple) y 8 dBi (omnidireccional estándar) hasta 21 – 30 dBi (parabólica). Pérdidas de propagación Las pérdidas de propagación están relacionadas con la atenuación que ocurre en la señal cuando esta sale de la antena de transmisión hasta que llega a la antena receptora. Pérdidas en el espacio libre La mayor parte de la potencia de la señal de radio se perderá en el aire

La Pérdida en el Espacio libre es proporcional al cuadrado de la distancia y también proporcional al cuadrado de la frecuencia. Aplicando decibeles, resulta la siguiente ecuación: PEA(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K d = distancia. f = frecuencia. K = constante que depende de las unidades usadas en d y f. Si d se mide en metros, f en Hz y el enlace usa antenas isotrópicas, la fórmula es:

Zona de Fresnel Teniendo como punto de partida el principio de Huygens, podemos calcular la primera zona de Fresnel, el espacio alrededor del eje que contribuye a la transferencia de potencia desde la fuente hacia el receptor.

Perfil de Trayectoria K = 4/3, 90% del tiempo, la constante dieléctrica disminuye con la altura alcance 1/3 más allá del horizonte. K=4/3 K = infinito, trayectoria rectilínea. K=infinito K = 2/3, curva hacia arriba, menor alcance, 0.6 de enlaces críticos. K=2/3

Aplicaciones El uso principal de este tipo de transmisión se da en: Las telecomunicaciones de largas distancias Enlazar edificios diferentes Telefonía básica (canales telefónicos) Datos Telégrafo/Telex/Facsímile Canales de Televisión. Video. Telefonía celular (entre troncales). Transmisión de televisión y voz.

VentajasDesventajas Bajo costo Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para los enlaces Instalación rápida y sencilla Conservación más económica y de actuación rápida Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las que hay que disponer Supera irregularidades de terreno La regulación sólo debe aplicarse al equipo Al ser ondas, las condiciones atmosféricas, así como los fenómenos físicos pueden ocasionar interferencias, por lo que se utilizan sistemas y equipo auxiliar Capacidad de aumentar separación entre repetidores incrementando altura de torres Por su estructura serial si una terminal falla se cae la red, por lo que es necesario sistemas de supervisión y control Al aumentar la frecuencias de operación se incrementa su capacidad de transmisión Las licencias de operación resultan un poco difíciles ya que las autoridades deben de asegurarse que los enlaces no causen interferencia con los ya existentes Las estaciones funcionan de manera no atendida Ventajas y desventajas

Actualidad Por varias décadas las microondas formaron durante décadas el corazón del sistema de transmisión telefónica de larga distancia Conclusión La evolución de los radioenlaces tuvo un gran avance, esta evolución se baso en la modulación que utilizan los radioenlaces que viene desde el FDM hasta QAM QSPK Y también la incorporación de jerarquías de red como SDH. Aunque las microondas son lógicamente superiores, ni las distancias, ni la capacidad del medio, ni la velocidad, la convierten en un sistema muy utilizado. Entender los elementos de un enlace, en términos de ganancias o pérdidas, es crucial para implementar una red inalámbrica que funcione en forma confiable. Los cinco temas más importantes que debe recordar de esta unidad pueden ser resumidos como: 1. Tener un buen presupuesto de enlace es un requerimiento básico para el buen funcionamiento del mismo. 2. Un presupuesto de enlace de una red inalámbrica es la cuenta de todas las ganancias y pérdidas desde el radio transmisor hacia el receptor. 3. Las pérdidas más grandes del enlace se producen en la propagación en espacio libre debido a la atenuación geométrica de la señal. 4. EIRP o PIRE es un valor que especifica la máxima potencia que está transmitiendo al espacio.

Anexos Antenas y Torres para Radioenlaces

Antena de Radioenlace y Telefonía Móvil

Tarjetas Radioenlace y Telefonía Móvil