FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA

FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA
Propagación y Cálculo de Radioenlaces FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA Mayo 2006 B. Jacard Diplomado en REDES CONVERGENTES

PRESENTACIÓN TRANSMISIÓN INALÁMBRICA
Introducción Objetivos generales Temario Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación y Cálculo de Radioenlaces
Introducción El centro de atención de la transmisión inalámbrica ha pasado desde radioenlaces punto a punto en redes de transporte de larga distancia terrestre y satelital, a redes de acceso inalámbrico en zonas urbanas para comunicaciones móviles de banda ancha (para servicios multimedios). La propagación radioeléctrica ha sido tradicionalmente un problema difícil de analizar ya que a diferencia de la propagación guiada, experimenta desvanecimientos aleatorios por absorción y multitrayectorias, especialmente en comunicaciones móviles. Los temas de transmisión inalámbrica que se tratan a continuación, proporcionan un marco conceptual básico, válido tanto para sistemas de radiocomunicación fijos y móviles actuales como de próxima generación. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Objetivos generales Listar las restricciones y los desafíos más relevantes que las comunicaciones inalámbricas deben enfrentar. Reconocer las tecnologías de comunicación inalámbricas de uso más extendido, mencionar los respectivos escenarios de aplicación típicos, e indicar las proyecciones de vigencia para los próximos años. Listar los factores involucrados en el diseño de radioenlaces de sistemas de transmisión inalámbrica cuya determinación está sujeta a decisiones de compromiso, e indicar los criterios aplicados comúnmente en esos compromisos. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Temario Conceptos de radiocomunicación, propagación y antenas Conceptos de ruido radioeléctrico e interferencias Concepto celular Problemas y modelos de propagación Redes de Microondas Terrestres Redes de Microondas Satelitales Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

CONCEPTOS DE RADIOCOMUNICACIÓN, PROPAGACIÓN Y ANTENAS
Diplomado en REDES CONVERGENTES

Escenario IMT-2000 Comunicación en cualquier momento y en cualquier lugar Terminales móviles (orientados a voz, datos, PDA,video) satélite Microcelda Macrocelda Cobertura global Entorno suburbano Picocelda Entorno urbano Interior Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Radiocomunicación: definiciones
“Telecomunicación realizada por medio de ondas radioeléctricas (Ondas EM que se propagan por el espacio sin guía artificial y cuyo límite superior es de 3000 GHz)” Tipos de radiocomunicación: Radiocomunicación espacial (hace uso de los elementos situados en el espacio) Radioastronomía Radiocomunicación terrenal Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Radiocomunicación: Modelo de sistema (1)
Modelo básico para estudio y análisis Portadora Señal deseada (S) Señal MOD Tx Antena Propagación Ruido (R) Señal recibida DEMOD TF/FI Entrada Rx Antena Transmisor interferente Antena Propagación Señal interferente (I) Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Factores y parámetros básicos 1. Transmisor de señal deseada (S) o interferente (I): Portadora: estabilidad de frecuencia. Modulación (MOD): dispersión de energía. Transmisor (Tx): potencia, ancho de banda, densidad espectral. Antena transmisora (Antena): diagrama de radiación, polarización. Propagación: atenuación espacial, absorción, desvanecimiento, efecto Doppler, despolarización. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Factores y parámetros básicos 2. Receptor: Antena receptora (Antena): diagrama de radiación, polarización. Entrada del receptor (Entrada Rx): factor de ruido, C/N, C/I. RF/FI: estabilidad, selectividad, respuestas no deseadas. Demodulador (DEMOD): S/N, S/I. 3. Ruido: fuente, naturaleza, propagación, densidad espectral. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Servicios de radiocomunicación
Servicio de radiocomunicación: Servicio que implica la emisión y/o recepción de ondas radioeléctricas para la transmisión/recepción de información, para la cobertura de necesidades de telecomunicación o de tipo científico o industrial. Clasificación de los servicios: 1. Por el tipo de radiocomunicación: fijo, móvil, radiodifusión. 2. Por sus aplicaciones: radionavegación, radiolocalización, radioastronomía, aficionados, móvil aeronáutico, … Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Denominación de las bandas de frecuencias
Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Mecanismos de propagación
Onda ionosférica: grandes alcances con cierto grado de inestabilidad de las señales. (3 MHz < f < 30 MHz) Onda espacial: estable aunque limitada al alcance de la visión óptica entre transmisor y receptor. (f > 30 MHz) Onda superficial: largos alcances y gran estabilidad de las señales. f < 30 MHz. Ondas multitrayectoria en zonas urbanas Onda directa (en espacio libre y apantallada) Onda reflejada Onda difractada Onda dispersada Onda de dispersión troposférica: pérdidas muy elevadas y desvanecimientos profundos (50 MHz < f < 5 GHz). Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Mecanismos de propagación en VHF y bandas superiores
Como la ionósfera se hace transparente, se supone una propagación en espacio libre modificada por el suelo (reflexión y difracción) y por la tropósfera (refracción, atenuación y dispersión) Se emplean antenas elevadas y directivas El alcance es muy variable: desde decenas de km hasta km en comunicaciones vía satélite y millones de km en comunicaciones de espacio profundo. El mecanismo de propagación de onda espacial se aplica en radiodifusión de FM y TV, telefonía móvil, enlaces fijos, radar, comunicación vía satélite, etc. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación por onda espacial (VHF y bandas superiores)
Se consideran aquellos mecanismos de propagación en los que la contribución más importante proviene de : Rayo directo (propagación en espacio libre) Rayo reflejado en la superficie terrestre Rayo difractado en las irregularidades de la superficie terrestre Este mecanismo de propagación es utilizado en VHF y bandas superiores donde no existe propagación por onda superficial ni por propagación ionosférica. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Clasificación de modos de propagación (1)

Clasificación de modos de propagación (2)

Cálculo de un enlace radioeléctrico
Pr = Pt – Lt – Lr – Lp + Gt + Gr Pr : potencia disponible a la entrada del receptor (dBW) Pt : potencia entregada por el transmisor (dBW) Lt : atenuación en línea o guía de transmisión (dB) Lr : atenuación en línea o guía de recepción (dB) Lp : atenuación de propagación (dB) Gt : ganancia de la antena transmisora (dB) Gr : ganancia de la antena receptora (dB) Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Tipos de antenas Dipolos Monopolos Ranuras Formaciones (“arrays”) Antenas de onda viajera (Yagi, Helicoidal, Rómbica) Antenas de abertura (bocinas, parabólicas) Antenas inteligentes (“smart antennas”) Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Parámetros de transmisión de antenas
Impedancia de entrada Resistencia de radiación Diagrama de radiación Directividad Ganancia Eficiencia Área efectiva de captación Polarización Ancho de banda Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Ganancia de una antena Definición: La ganancia G de una antena está dada por la razón entre la potencia de radiación de una antena ideal isotrópica y la potencia de alimentación de la antena en cuestión de modo que ambas antenas produzcan la misma intensidad de campo (o la misma densidad de potencia) a la misma distancia y en la dirección de máxima radiación. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Campo de radiación Densidad de potencia de radiación de una antena isotrópica: Campo de radiación de una antena isotrópica (valor efectivo): Campo de radiación de una antena de ganancia Gt en dirección (,): f(,) es la función de radiación y tiene un valor unitario en el dirección de máxima radiación. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Superficie efectiva de captación
Definición: La superficie efectiva de captación Sef de una antena receptora se define como la razón entre la potencia de recepción disponible (entregada al receptor en condiciones ideales de adaptación de impedancias) y la densidad de potencia incidente en la antena. Relación entre la ganancia Gr de una antena receptora y su superficie efectiva de captación Sef : Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Ganancia de una antena parabólica
La ganancia de una antena parabólica se puede determinar conociendo el diámetro D en el plano de abertura, el factor de eficiencia de iluminación  y la frecuencia de operación f. La expresión de la ganancia de una antena parabólica en dB considerando =0.6 es: Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Diagrama de radiación: formato polar y cartesiano

Diagramas de radiación: planos principales
Para antenas directivas y de polarización lineal suele bastar con conocer los diagramas de radiación en los planos principales: Plano E: contiene al vector E y a la dirección de máxima radiación Plano H: contiene al vector H y a la dirección de máxima radiación Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

CONCEPTOS DE RUIDO RADIOELÉCTRICO E INTERFERENCIAS

Ruido radioeléctrico Se llama ruido a toda señal no deseada, con carácter aleatorio, que se superpone a la señal transmitida. Conceptos: Potencia de ruido Temperatura equivalente de ruido Factor de ruido Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Fuentes de ruido radioeléctrico
Ruido artificial: Sistemas de ignición de vehículos Líneas y sub-estaciones de alta tensión Maquinaria eléctrica y equipos médicos Ruido natural Atmosférico Extraterrestre (Solar, Cósmico, Galáctico) Térmico Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Interferencia radioeléctrica
La interferencia radioeléctrica es la degradación producida en la recepción de una señal útil provocada por una perturbación radioeléctrica. Interferencia cocanal Interferencia de canal adyacente Interferencia fuera de banda Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Desvanecimientos Se denomina desvanecimiento a la disminución del nivel de la señal recibida. Profundidad del desvanecimiento: Diferencia en dB entre el nivel mediano y el nivel recibido. Duración del desvanecimiento: intervalo de tiempo que media entre la disminución y la recuperación del nivel normal, pudiendo clasificarse en función de su duración en lentos y rápidos. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Origen de desvanecimientos
Ocultamiento (por cambios atmosféricos) Multitrayectorias (p.ej., en zonas urbanas) Formación de ductos atmosféricos Absorción y dispersión (p.ej., lluvia) Reflexión (en terreno y capas atmosféricas) Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Variabilidad de desvanecimientos
La variabilidad de los desvanecimientos en el tiempo y en el espacio puede representarse mediante distribuciones estadísticas: Distribución normal o Gaussiana Distribución log-normal Distribución de Rayleigh Distribución combinada log-normal y Rayleigh Distribución de Rice Distribución de Nakagami-m Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Técnicas de diversidad
La base de las técnicas de diversidad para protección frente a desvanecimientos, se encuentra en que el receptor disponga de más de una versión de la señal transmitida, donde cada versión se recibe por un canal independiente del resto. Diversidad de espacio Diversidad de frecuencia Diversidad cuádruple Diversidad angular Diversidad temporal Diversidad de polarización Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Cobertura Definición: “Alcance útil de una emisión radioeléctrica, dependiente del tipo e intensidad de las perturbaciones”. Cobertura limitada por ruido: Umbral definido como la mínima señal necesaria para una calidad de recepción determinada Cobertura limitada por interferencia: Alcance de cobertura función de la relación de protección La distorsión puede degradar la señal, impidiendo la recuperación de la información Compensada con técnicas de diversidad y ecualización Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

CONCEPTO CELULAR Diplomado en REDES CONVERGENTES

Concepto celular transmisor de alta potencia gran área de cubrimiento transmisores de baja potencia áreas de cubrimiento pequeñas reutilización de frecuencias handoff y control central subdivisión de celdas para incrementar la capacidad Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Estructura celular (1) Implementa multiplexión espacial: la estación base cubre una cierta área de transmisión (celda) Las estaciones móviles se comunican sólo a través de la estación base Ventajas de las estructuras celulares: Mayor capacidad, mayor número de usuarios Se requiere menor potencia de transmisión Son más robustas, descentralizadas La estación base se encarga localmente de las interferencias, área de transmisión, etc. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Estructura celular (2) Problemas: Se requiere red fija para las estaciones base Se requiere handover (cambio de una celda a otra) Interferencia con otras celdas El tamaño de las celdas varía entre unos 100 m en ciudades hasta unos 35 km en áreas abiertas Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Clasificación de celdas
Picoceldas: de 20 a 400 m usualmente en interior de edificios Microceldas: de 400 m a 2 Km usualmente en zonas urbanas Macroceldas: de 2 a 20 km Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Planificación de frecuencias
La reutilización de frecuencias sólo se permite con una cierta distancia entre las estaciones base Modelo estándar que utiliza 7 frecuencias: f3 f5 f2 f4 f6 f5 f1 f4 f3 f7 f1 f2 Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Asignación de frecuencias
Asignación fija: Se asignan ciertas frecuencias a determinada celda. Problema: diferente carga de tráfico en diferentes celdas. Asignación dinámica: La estación base escoge frecuencias dependiendo de las frecuencias ya en uso en celdas vecinas. Más capacidad en celdas con más tráfico. La asignación también puede estar basada en mediciones de interferencias. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Antenas inteligentes (Smart Antennas) en sistemas celulares
Ventajas: Aumenta el alcance Suprime interferencias Aumenta la capacidad Aumenta la tasa digital al usar multiples antenas transmisoras/receptoras (MIMO: multiple-input multiple-output) Interferencia Señal Salida de señal Ponderaciones Beamformer Selector de haz Antena adaptiva Antena con conmutación de haces Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Frecuencias IMT-2000 IMT-2000 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 MHz MSS  Asignación UIT (WRC 1992)  Europa China Japón Norteamérica UTRA FDD  FDD  T D DE CT GSM 1800 cdma2000 W-CDMA PHS PCS rsv. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Arquitectura UMTS (3G) Red de Núcleo Iu Iu RNS Iur RNS RNC RNC Iub Iub Iub Iub Nodo B Nodo B Nodo B Nodo B UE UE UE DC Nt GC UTRAN UE Estrato ligado al acceso Estrato no ligado al acceso Radio (Uu) Iu Red de Núcleo Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Arquitectura UMTS Constituida por Entidades Funcionales, Interfaces y Puntos de Acceso a Servicios (SAP) CN: Core Network (Red de Núcleo) UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network UE: User Equipment (Equipo de Usuario) Interfaces: Uu: Interfaz radio (aire) Iu: Interfaz CN/UTRAN Las Entidades Funcionales se insertan en dos estratos: Estrato no ligado al acceso (non access stratum) Estrato de acceso (access stratum) Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Modos de funcionamiento en UMTS
Se han definido dos modos de funcionamiento en UMTS-WCDMA: Modo FDD (frequency domain duplex) con dos portadoras por radiocanal para operación en bandas de frecuencias emparejadas Modo TDD (time domain duplex) con una portadora por radiocanal para operación en bandas de frecuencias no emparejadas. El modo FDD es idóneo para servicios simétricos, con una amplia gama de velocidades. El modo TDD resulta adecuado para servicios asimétricos en entonos de interiores y microcelulares. En este modo, los requisitos de sincronización son más estrictos y exigen más márgenes (overhead) para los tiempos de guarda y rampas de variación de potencia Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Arquitectura UTRAN Node B RNC Iub UE1 RNS CN Iur UE2 UE3 Iu RNC: Radio Network Controller RNS: Radio Network Subsystem CN: Core Network UTRAN comprende varios RNS El Nodo B puede soportar FDD o TDD or ambos RNC es responsible de las decisiones detraspaso (handover) que requieren señalización para el UE Las celdas ofrecen FDD o TDD Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Tipos de traspaso de recursos (“handover”)
Hard handover (HHO) Todos los radioenlaces de una estación móvil (MS, UE) se liberan antes de que se establezcan nuevos radioenlaces Portadores en tiempo real: se produce una desconexión corta en la transmisión Portadores no en tiempo real: el HHO es sin pérdidas Soft handover (SHO) La estación móvil (MS) siempre mantiene un radioenlace con la red de acceso UTRAN El MS es controlado simultáneamente por dos o más celdas pertenecientes a diferentes estaciones base BTS del mismo RNC o de diferentes RNC. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Handover: Soporte de la movilidad
El handover puede ser dentro de un sistema o entre sistemas (p.ej. entre UMTS y GSM) Es imprescindible ya que inicialmente el cubrimiento de UMTS será pobre El RNC que controla la conexión se denomina SRNC (Serving RNS) El RNC que ofrece recursos adicionales (p.ej., para soft handover) se denomina Drift RNS (DRNC) SRNC UE DRNC Iur CN Iu Nodo B Iub Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Ejemplos de tipos de handover en UMTS/GSM
RNC1 UE1 RNC2 Iur 3G MSC1 Iu Nodo B1 Iub Nodo B2 Nodo B3 3G MSC2 BSC BTS 2G MSC3 A Abis UE2 UE3 UE4 Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

PROBLEMAS Y MODELOS DE PROPAGACIÓN

Modelado del canal móvil
Mecanismos de propagación Propagación multitrayectoria Dispersión Doppler y tiempo de coherencia Dispersión de retardo y ancho de banda de coherencia Categorías de desvanecimientos Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Mecanismos de propagación
Propagación en espacio libre Apantallamiento (“shadowing”) Reflexión en obstáculos grandes Refracción Dispersión en obstáculos pequeños Difracción en bordes (aristas, cima de cerros, edificios) reflexión dispersión difracción apantallamiento refracción Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación mutitrayectoria
La señal puede tomar diferentes trayectos entre el emisor y el receptor debido a reflexión, dispersión, difracción. Se recibe una señal distorsionada constituida por la suma de las contribuciones de las distintas trayectorias que llegan desfasadas en el tiempo. La dispersión temporal produce interferencia en símbolos vecinos (interferencia intersimbólica,ISI). Señal en el emisor Tayectoria directa Otras trayectorias Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Efecto Doppler Se manifiesta en que la frecuencia fr de la onda portadora recibida por un receptor que se mueve con velocidad v es diferente de la frecuencia ft transmitida originalmente: La magnitud del cambio de frecuencia por efecto Doppler es: Si =0º, el móvil se aleja del transmisor y Si =180º, el móvil se acerca al transmisor y v Desde Tx  Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Dispersión Doppler y tiempo de coherencia
La dispersión Doppler fm es el cambio máximo de frecuencia por efecto Doppler: El tiempo de coherencia Tc es el dual en el dominio del tiempo de la dispersión Doppler y se define como la duración de tiempo sobre la cual dos señales recibidas tiene una alta probabilidad de estar correlacionadas en amplitud Dos señales que lleguen con una separación de tiempo mayor que Tc serán afectadas en forma diferente por el canal. Si la tasa de símbolos es mayor que 1/Tc, el canal no causará distorsión debido al movimiento. Una expresión práctica para Tc en comunicaciones digitales modernas está dada por: Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Dispersión de retardo Una señal transmitida por un canal multitrayectoria, llega al punto de recepción con distintas amplitudes ak y diferentes retardos k. La dispersión de retardo (valor rms) está definida por: donde: Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Dispersión de retardo y ancho de banda de coherencia
El ancho de banda de coherencia Bc es una medida estadística del rango de frecuencias sobre el cual el canal puede ser considerado “plano” (pasan todas las componentes de frecuencia con igual ganancia y fase lineal) Bc es el rango de frecuencias sobre el cual dos componentes de frecuencia tienen una alta probabilidad de estar correlacionadas en amplitud El ancho de banda de coherencia Bc tiene una relación inversa con la dispersión de retardo (“rms delay spread”) : Para una correlación mayor que 0,9 Para una correlación mayor que 0,5 Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Categorías de desvanecimientos (1)
Desvanecimiento de gran escala Esta pérdida es la que tratan de calcular los modelos de propagación. Depende fundamentalmente de la distancia entre el transmisor y el receptor. Se denomina también desvanecimiento Log-Normal. Desvanecimiento de pequeña escala Puede ser de dB en una fracción de longitud de onda Es causado por la propagación multitrayectoria, la velocidad del transmisor o receptor y depende del ancho de banda de la señal transmitida. Se denomina también desvanecimiento Rayleigh Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Categorías de desvanecimientos (2)
Potencia dBm Desvanecimientos de pequeña escala Desvanecimientos de gran escala /2 distancia Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Tipos de desvanecimientos de pequeña escala
Basados en dispersión Doppler por movimiento Basados en dispersión de retardo por multitrayectorias Desvanecimiento rápido Alta dispersión Doppler Tiempo de Coherencia < Tiempo de símbolo Desvanecimiento lento Baja dispersión Doppler Tiempo de Coherencia > Tiempo de símbolo o Desvanecimiento plano BW de señal < BW de Coherencia Dispersión de retardo < Tiempo de símbolo Desvanecimiento selectivo BW de señal > BW de Coherencia Dispersión de retardo > Tiempo de símbolo o Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Modelos de propagación
Espacio libre Propagación sobre tierra plana Propagación por difracción Propagación en macroceldas Propagación en microceldas Propagación en interiores Modelos deterministicos (“ray tracing”) Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación en espacio libre
(en veces) Fórmula de Friis Atenuación de espacio libre entre antenas isotrópicas (en dB) d Pr Pt Gt Gr Lp Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación sobre tierra plana
Tx d hr Rx ht  El campo total en Rx está dado por la suma de las contribuciones del rayo directo y del rayo reflejado Si ht, hr << d, la atenuación de propagación es aproximadamente: Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación por difracción
Difracción en obstáculo agudo (filo de cuchillo) Parámetro de obstrucción normalizado: Atenuación adicional por difracción:  d d1 d2 T R h Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación en macroceldas
Modelo de Hata Atenuación básica en área urbana (dB): Ciudad mediana-pequeña: Ciudad grande: Área suburbana: Área rural: Límites de validez: 150  f(MHz)  hb(m) 200 1 hm(m) 10 1 d(km) 20 Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación en macroceldas
Modelo COST 231-Hata Atenuación básica (dB): Ciudad mediana-pequeña: Ciudad grande: Área suburbana: Área rural: Límites de validez: 1500  f(MHz)  hb(m) 200 1 hm(m) 10 1 d(km) 20 Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación en microceldas
Modelo COST 231 Walfish-Ikegami Se aplica en áreas urbanas donde no hay visibilidad al transmisor debido a la obstrucción de edificios Expresión general de la atenuación de propagación en dB: Lfs(d): Atenuación de espacio libre Lrts: Atenuación de difracción techo edificio-calle Lmsd: Atenuación por efectos de difracción en multi-obstáculos intermedios 800  f  3000 MHz 4  hB  50 m 1  hm 3 m 0.02  d  5 km Estación base d hR hm Móvil hR hB w b hB  Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación en microceldas: Modelo COST 231 Walfish-Ikegami
Expresión general de la atenuación de propagación Atenuación de espacio libre Atenuación de difracción techo edificio-calle Atenuación por efectos de difracción en multi-obstáculos intermedios Para ciudades pequeñas/medianas Para grandes centros metropolitanos Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Propagación en interiores
Modelo de propagación en picoceldas interiores Lfs : atenuación de espacio libre LC: constante kwi : número de paredes atravesadas tipo-i kf : número de pisos atravesados Lwi: atenuación de paredes tipo-i Lf: atenuación entre pisos adyacentes b: parámetro empírico I : número de diferentes tipos de paredes atravesadas Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Pérdidas de penetración en interiores
Modelo de propagación exterior-interior en macroceldas Modelo de propagación exterior-interior en microceldas LTotal : atenuación de propagación total entre base y móvil L(d): atenuación de propagación hasta el edificio d: distancia entre la estación base y el edificio Lwe: atenuación de pared externa Lwi: atenuación de pared interna Nw: número de paredes internas que separan el transmisor y el receptor Nf: número del piso (en la planta baja es cero) Gh: ganancia por altura por piso vi: ángulo de incidencia Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Modelos determinísticos (“ray tracing”)
El método de trazado de rayos es útil para determinar la atenuación de propagación en zonas urbanas conocidas en detalle. Se consideran los siguientes tipos de rayos multitrayectoria: Directo (Dir) (en espacio libre o apantallado por absorción) Reflejado (R) Difractado (D) Para trazar los rayos reflejados el ángulo de incidencia debe ser igual al ángulo de reflexión Para trazar los rayos difractados, el ángulo de incidencia (con respecto a una arista vertical u horizontal de un edificio) debe ser igual al de difracción Tx Rx R D Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

REDES DE MICROONDAS TERRESTRES

Generalidades de redes de microondas terrestres
En las redes de microondas terrestres, los nodos generalmente están separados por grandes distancias y la conexión entre ellos se realiza mediante una cadena de radioenlaces. El radioenlace se establece por la radiación electromagnética emitida por la antena transmisora. Usualmente, el transmisor de microondas alimenta a una antena parabólica que emite un haz de radiación estrecho utilizando el mismo principio con que una linterna concentra la energía luminosa. Una pequeña fracción de la potencia emitida es captada eficientemente por una antena parabólica receptora (la mayor parte de la potencia radiada se dispersa y no se aprovecha). Como esta dispersión aumenta con la distancia, la longitud del radioenlace está limitada, pues la potencia que llega al equipo receptor debe superar un cierto umbral. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Características de los enlaces de microondas (1)
Los enlaces de microondas terrestres se caracterizan por ser de naturaleza punto a punto, en visibilidad y ocupar antenas altamente directivas (de preferencia parabólicas) en el rango de frecuencias que se extiende desde 1 a 60 GHz. Los sistemas de microondas, al trabajar con portadoras de alta frecuencia, tienen un ancho de banda grande y consecuentemente pueden transmitir una alta tasa de bits (p.ej., hasta 140 Mb/s). En su forma más simple, el enlace de microondas puede ser de un salto de algunos kilómetros, o bien, constituir una troncal de varios miles de kilómetros incluyendo múltiples saltos. La distancia típica de un salto es de 30 a 60 km en regiones relativamente planas; cuando las antenas se instalan en cerros, las distancias pueden ser bastante mayores llegando a superar los 100 km en situaciones especiales. Para lograr un alcance mayor, deben intercalarse estaciones repetidoras. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Características de los enlaces de microondas (2)
La señal recibida en un enlace de microondas es esencialmente fluctuante, debido a las continuas variaciones de las características de la atmósfera. En determinadas condiciones, la señal de microondas emitida desde el extremo transmisor del enlace, puede llegar a la posición de la antena receptora por trayectorias múltiples (debido a reflexiones en capas o estratificaciones atmosféricas, o bien debido a reflexiones en el terreno), produciéndose desvanecimientos en la señal compuesta resultante que pueden originar el corte del enlace. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Protección de los enlaces de microondas
Para mejorar la disponibilidad de los enlaces de microondas se recurre generalmente a dos tipos de protección de línea: diversidad de espacio diversidad de frecuencia En la diversidad de espacio se colocan dos antenas receptoras separadas verticalmente por una distancia adecuada (>150) y el receptor selecciona automáticamente la mejor señal. En la diversidad de frecuencia se transmite la misma información por dos frecuencias distintas para lo cual se duplican los equipos transmisores y receptores, seleccionándose la mejor señal. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Sistema de comunicación digital por microondas
En un sistema de comunicación digital por microondas, los canales de voz, vídeo o datos se combinan mediante multiplexión TDM para formar una señal de banda base (BB) la cual modula (p.ej., utilizando modulación 4-PSK o 16-QAM) a una portadora de frecuencia intermedia (FI) que luego es convertida a una señal de radiofrecuencia (RF) que se transmite a través de la atmósfera. En el receptor, ocurre el proceso inverso. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Enlace de microondas con estación repetidora (1)
Enlace de microondas simplificado que incorpora sólo un repetidor regenerativo y dos estaciones terminales. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Enlace de microondas con estación repetidora (2)
Las estaciones terminales incluyen centrales de conmutación que conectan los clientes a la red de larga distancia. Un gran número de canales de los clientes son multiplexados para ser transmitidos sobre el enlace de microondas. La señal multiplexada (señal de banda base) modula (p.ej., con modulación PSK o QAM) a una portadora de microondas y es transmitida a una distancia típica de 30 a 60 km desde la estación A hasta la antena receptora de la estación repetidora. El repetidor demodula la señal de microondas y regenera completamente el tren de pulsos de la señal digital de banda base, procediendo a modular con ella una nueva portadora de microondas para la transmisión hacia la estación B (la nueva portadora tiene una frecuencia distinta a la recibida originalmente, para minimizar interferencias). La estación B recibe la señal de microondas, la procesa y desmultiplexa los canales individuales para su distribución a los clientes apropiados en este extremo del enlace. En caso necesario, el repetidor puede conectarse a equipos de multiplexión digital para inserción y extracción de tributarios. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Sistema de microondas digitales PDH
En el sistema de microondas digitales PDH (jerarquía digital plesiócrona), 4 señales tributarias de nivel primario (2 Mb/s) se multiplexan mediante intercalación de bits para formar una señal de 8 Mb/s (señal tributaria de segundo nivel). A su vez, 4 señales de 8 Mb/s se multiplexan para formar una señal de 34 Mb/s (señal tributaria de tercer nivel). Finalmente, 4 señales de 34 Mb/s se multiplexan para formar una señal de línea de 140 Mb/s que es la señal de mayor velocidad que se transmite. En el proceso de desmultiplexión, con el fin de acceder a una señal de 2 Mb/s, toda la estructura de la señal de línea debe desmultiplexarse, etapa por etapa, hasta el nivel de 2 Mb/s. En cada etapa de multiplexión plesiócrona (cuasi síncrona), la velocidad de las distintas señales tributarias se controla dentro de límites especificados, permitiendo la sincronización de estas señales con el equipo de multiplexión mediante el proceso de justificación positiva de relleno de bits. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Redes troncales de microondas digitales PDH
En las redes troncales de microondas digitales PDH, generalmente los enlaces de mayor capacidad son de 140 Mb/s, utilizan modulación 16-QAM y pueden soportar 1920 canales de 64 kb/s. Los enlaces laterales de menor capacidad usualmente son de 34 Mb/s, utilizan modulación 4-PSK y pueden soportar 480 canales de 64kb/s. En caso de derivaciones de bajo tráfico, también pueden utilizarse enlaces de 8 Mb/s, que utilizan modulación 4-PSK y soportan 120 canales de 64 kb/s. Generalmente para el transporte de señales de televisión en redes de microondas terrestres digitales, la señal analógica original se digitaliza y comprime para que sea posible transmitirla con una velocidad igual o inferior a 34 Mb/s. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Emplazamiento de radioestaciones de microondas
Las radioestaciones de una red troncal de microondas se instalan de preferencia en la cima de cerros para lograr un buen despeje del enlace (distancia entre la visual transmisor-receptor y el perfil del terreno) sin tener que utilizar torres muy altas para instalar las antenas parabólicas. Generalmente se eligen cerros de relativamente fácil acceso y cerca de redes de energía eléctrica. Aunque la radioestación esté conectada a la red eléctrica, se la debe dotar de fuentes de energía de respaldo para cargar los bancos de baterías y lograr una operación autónoma durante un mayor tiempo. Generalmente las fuentes de respaldo son generadores Diesel, termogeneradores a gas licuado, o paneles fotovoltaicos (celdas solares), dependiendo de la potencia de respaldo que sea necesario suministrar. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

REDES DE MICROONDAS SATELITALES

Generalidades de redes de microondas satelitales
Las comunicaciones por satélite empezaron a desarrollarse comercialmente a partir de la década de los años 60, permitiendo la transmisión confiable de telefonía, televisión y datos, superando accidentes geográficos y grandes distancias entre terminales de interconexión. Las redes satelitales de alta capacidad están constituidas por nodos denominados “estaciones terrenas” y satélites geoestacionarios que actúan como repetidores. Las funciones de repetición de los satélites, las realizan los denominados “transpondedores”, los cuales reciben las señales desde tierra, las amplifican y cambian su frecuencia, y las transmiten hacia otra estación terrena. Cada satélite geoestacionario incorpora varios transpondedores que operan en banda C (6/4 GHz) o en banda Ku (14/11-12 GHZ). Estos satélites operan en una órbita ecuatorial con un período de 24 horas, tal que cada satélite se encuentra siempre en la misma posición relativa a un punto sobre la superficie terrestre, de modo que las estaciones terrenas no necesitan mover sus antenas apreciablemente para apuntar al satélite. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Categorías de satélites
GEO : Geostationary Earth Orbit MEO : Medium Earth Orbit LEO : Low Earth Orbit Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Alturas de órbitas satelitales

Bandas de frecuencias de enlaces satelitales

Satélites geoestacionarios
Los satélites geoestacionarios se disponen a una altura de km sobre la superficie terrestre de modo que la línea de vista desde el satélite es tangente a la Tierra en puntos de 81º de latitud, aproximadamente, por lo cual no alcanzan a cubrir las zonas polares. Los satélites geoestacionarios, con el fin de proveer cubrimiento intercontinental están ubicados en posiciones distribuidas sobre las tres regiones oceánicas (Atlántico, Pacífico e Indico). Generalmente, la distancia total del enlace Tierra-satélite-Tierra es de alrededor de km, lo que produce un retardo de propagación de 250 ms este retardo puede ser perceptible en comunicaciones telefónicas interactivas y, además, obliga a utilizar equipos canceladores de eco. El satélite debe llevar combustible para mantener la posición geoestacionaria ante perturbaciones además, en ciertos períodos del año, el satélite cae en la zona de sombra de la tierra un cierto tiempo al día por lo cual es necesario cargar baterías previamente desde las celas solares. Alrededor de los equinoccios (21 de Marzo, 21 de Septiembre) tanto el sol como el satélite estacionario están dentro del haz de radiación de la estación terrena, lo cual origina severos deterioros de la razón señal /ruido debido al ruido radioeléctrico emitido por el sol, pudiendo producir el corte del enlace durante algunos minutos por día. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Ventajas de enlaces satelitales (1)
Los enlaces mediante satélites geoestacionarios tienen varias ventajas. La característica de radiodifusión, hace que los satélites sean muy atractivos para la transmisión de televisión, pudiendo cubrirse un continente completo con un solo satélite. El costo de las comunicaciones satelitales es independiente de la distancia entre la fuente y el destino. Sin embargo, los sistemas satelitales punto a punto son económicamente competitivos con los sistemas de microondas terrestres y de fibra óptica, siempre que la distancia entre los extremos del enlace sea grande (p.ej., mayor que 500 km) y el tráfico no sea demasiado alto. Un sistema satelital puede ser especialmente adecuado en caso que se requiera comunicar entre sí a un gran número de pequeñas islas o a una gran cantidad de pequeños poblados en distintos valles de una región montañosa. Las estaciones terrenas pueden ser instaladas rápidamente y el servicio satelital puede ser contratado a corto plazo o en forma ocasional, lo que hace que los satélites sean adecuados para proveer comunicaciones sin mayor aviso previo o para períodos limitados de tiempo (p.ej., en caso de eventos especiales o luego de desastres). Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Ventajas de enlaces satelitales (2)
El más fuerte competidor de los enlaces satelitales es el cable submarino de fibras ópticas. Frente a esta última tecnología, los sistemas satelitales están desventaja en lo referente a tiempo de propagación, capacidad, y calidad de transmisión. Los sistemas satelitales presentan ventajas indiscutibles debido a su capacidad multiacceso, flexibilidad frente a cambios de tráfico, conectividad multipunto y extensa cobertura especialmente apta para la radiodifusión (audio y TV); adicionalmente, permiten soportar tráfico con puntos móviles y establecer rutas de pequeño, mediano y alto tráfico, a diferencia del cable submarino que se justifica exclusivamente en rutas de alto tráfico. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Optimización de recursos: potencia y ancho de banda
En los sistemas satelitales, el recurso escaso es la potencia y el ancho de banda para optimizar el uso de estos parámetros, se dispone de una variada gama de transpondedores de acuerdo a las diferentes aplicaciones, tendiéndose a una cada vez mayor flexibilidad en su administración por parte del usuario. Debido a las limitaciones de potencia de transmisión de los satélites y peor desempeño de sus antenas, el enlace descendente (satélite–estación terrena) generalmente es mas crítico que el enlace ascendente (p.ej., la potencia de transmisión de un satélite puede ser del orden de un centésimo de la potencia de transmisión de una estación terrena). Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Técnicas de acceso múltiple
La modalidad de operación que se emplea en los satélites de telecomunicaciones es la de acceso múltiple, que permite a varias estaciones terrenas transmitir sus portadoras en forma simultánea a un mismo transpondedor y ser recibidas por cualquier estación terrena ubicada en la zona de cobertura del satélite. Se distinguen dos modalidades: acceso múltiple con asignación fija PAMA (Pre-Assigned Multiple Access), en la cual los canales necesarios para la comunicación entre dos estaciones están asignados en forma permanente y exclusiva, y acceso múltiple con asignación por demanda DAMA (Demand Asigned Multiple Access), en el cual la asignación de los canales se realiza en forma automática de acuerdo a la demanda, manteniéndose la conexión sólo mientras exista comunicación. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Técnicas de acceso múltiple con asignación fija
Las técnicas de acceso múltiple con asignación fija se clasifican de acuerdo a la forma de compartición del transpondedor: Acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA). Esta técnica asigna frecuencias distintas a cada estación terrena que requiera acceder a un transpondedor común. Su desventaja es el ruido de intermodulación generado en el paso simultáneo de muchas portadoras a través del transpondedor cuya característica no es perfectamente lineal. Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). En esta técnica de acceso, la transmisión del tráfico se realiza mediante el uso compartido por los usuarios de todo el ancho de banda del transpondedor, de manera secuencial en el tiempo. La técnica TDMA es ventajosa frente a FDMA ya que el acceso al transpondedor del satélite mediante una frecuencia única aumenta su capacidad para cursar tráfico (la potencia y el ancho de banda del transpondedor se aprovechan al máximo en cada transmisión). Acceso múltiple por división de código (CDMA). En esta técnica de acceso todas las estaciones terrenas pueden transmitir al mismo tiempo y utilizar todo el ancho de banda asignado al canal del sistema de comunicación. Las transmisiones de cada estación terrena se codifican con una palabra binaria única llamada código de chip (para este efecto, el tiempo de bit o tiempo de símbolo se divide en un cierto número entero de tiempos de chip). Cada estación tiene un código de chip único. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Técnicas de modulación
En los sistemas digitales de comunicación por satélite, la técnica de modulación más utilizada es PSK, ya que proporciona buenas características de eficiencia en la utilización del espectro. En la práctica se utiliza la modulación de fase 2-PSK y 4-PSK, debido a que los sistemas PSK de orden superior exigen mayores potencias para obtener la misma calidad de funcionamiento, lo que redunda en el empleo de antenas de mayor diámetro y amplificadores más potentes. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Técnicas de corrección de errores
Para mejorar la calidad de funcionamiento de los sistemas digitales satelitales, generalmente se utiliza un método de control de errores en recepción, sin canal de retorno, denominado FEC (Forward Error Correction). El método consiste en codificar el caudal de bits antes de la modulación mediante un proceso que agrega K bits de control a N bits de información, de acuerdo a reglas específicas. Estos bits adicionales de control permiten que el decodificador en el receptor reconozca y corrija cualquier error que se produzca durante el proceso de transmisión. El mejoramiento de la tasa de dígitos erróneos (BER), se produce a expensas de un aumento de la tasa de transmisión digital. Los códigos correctores de error se clasifican en dos categorías principales: (i) códigos de bloque, y (ii) códigos convolucionales. Una importante familia de códigos de bloque está constituida por los códigos de Reed-Solomon (RS). Por otra parte, en relación a los códigos convolucionales, generalmente se utiliza el proceso de decodificación conocido como “algoritmo de Viterbi”. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Segmento espacial El segmento espacial de un sistema de comunicación satelital consiste en los satélites propiamente tales y las instalaciones en tierra que efectúan las funciones de apoyo logístico y seguimiento de los satélites. Los satélites son los encargados de re-emitir las señales radioeléctricas provenientes de las estaciones terrenas. En las redes de comunicaciones internacionales, el segmento espacial comprende varios satélites activos en explotación, que generalmente describen órbitas geoestacionarias. Las partes fundamentales de un satélite son las antenas y los transpondedores. Los satélites pueden tener decenas de transpondedores que reciben las señales transmitidas desde Tierra, las amplifican y mediante un conversor-reductor (“down-converter”) cambian la frecuencia de estas señales a una frecuencia intermedia FI (p.ej. 70 MHz, 140 MHz o 1 GHz) o a la banda base (BB); luego un conversor elevador (“up-converter”) convierte la de FI a la frecuencia de transmisión y las señales se transmiten de vuelta a la Tierra con un adecuado nivel de potencia. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Diagrama simplificado de un Transpondedor operando en Banda C

Características de antenas de satélites
Las antenas de los satélites están diseñadas para iluminar aquellas áreas de la Tierra donde se debe proveer el servicio. Algunos servicios como el móvil marítimo o aeronáutico, pueden requerir iluminación de todo el hemisferio de la Tierra visible desde el satélite. Otros servicios requieren de sólo una pequeña área. De acuerdo al área cubierta, los haces de las antenas satelitales se clasifican en: global, hemisférico, zonal, y pincel (spot). La ventaja de iluminar un área reducida es que la señal recibida en tierra es más potente, pudiendo ser captada satisfactoriamente por una antena de menor tamaño. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Segmento terreno El segmento terreno de un sistema satelital comprende las estaciones terrenas transmisoras y receptoras. Para servicios internacionales, normalmente las estaciones terrenas están conectadas a redes terrestres de transporte de fibra óptica y microondas. En la estación terrena, la señal de banda base modula a una portadora de frecuencia intermedia (FI), la que luego es elevada a una frecuencia de microondas, amplificada y transmitida desde una antena. En recepción se efectúa el proceso inverso. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Diagrama simplificado de una Estación Terrena operando en Banda C

Equipos y subsistemas de una estación terrena
Subsistema de antena. Amplificador de bajo ruido LNA (Low Noise Amplifier). Amplificador de potencia HPA (High Power Amplifier). Equipos conversores de frecuencia, moduladores y demoduladores. Equipo para el proceso de señales (sincronización, codificación/decodificación, corrección de errores). Equipo de multiplexión/desmultiplexión. Equipo de conexión con red terrestre. Equipo auxiliar (supervisión, telecomando, medición). Subsistema de alimentación de energía. Infraestructura general (locales, edificios, obras civiles). Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Subsistema de antena de una estación terrena
El diseño de la antena de la estación terrena es muy importante ya que además de maximizar la directividad para un tamaño dado, debe asegurar que la radiación lateral sea suficientemente baja como para no producir interferencias en satélites vecinos. El subsistema de antena incluye el reflector parabólico y su alimentador, el diplexor (dispositivo encargado de separar las señales de transmisión de las de recepción) y todos los mecanismos de control para determinar y mantener la orientación de la antena hacia el satélite (considerando que en la práctica, la posición orbital del satélite sufre pequeñas perturbaciones). Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Amplificador de bajo ruido (LNA) de una estación terrena
El receptor de bajo ruido es un aspecto crítico ya que su desempeño es un factor esencial para facilitar el establecimiento del enlace descendente satélite-estación terrena, normalmente sujeto a más dificultades que el enlace ascendente. En las estaciones terrenas de mayor costo, es común que el amplificador de bajo ruido a la entrada del receptor sea enfriado a muy bajas temperaturas para disminuir el ruido térmico. En algunos diseños, este amplificador se instala cerca de la bocina alimentadora de la antena para reducir pérdidas y ruido adicional. Propagación y Cálculo de Radioenlaces Diplomado en REDES CONVERGENTES

Fin de la Presentación Diplomado en REDES CONVERGENTES

FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA

Presentaciones similares

Presentación del tema: "FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA"— Transcripción de la presentación:

Presentaciones similares

Sobre el proyecto

Feedback

Iniciar la sesión

Autorizarse a través de una red social:

FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA

Presentaciones similares

Presentación del tema: "FUNDAMENTOS DE TRANSMISIÓN INALÁMBRICA"— Transcripción de la presentación:

Presentaciones similares

Sobre el proyecto

Feedback