Las normas de la UIT (llamadas Recomendaciones) son fundamentales para el funcionamiento de las actuales redes de TIC. Sin las normas de la UIT no se podrían efectuar llamadas telefónicas ni navegar por Internet. La UIT va a permitir el crecimiento y el desarrollo sostenible de las redes de telecomunicaciones y de información, y facilitar el acceso universal para que todos en todas partes puedan participar en la economía y la sociedad mundial de la información y beneficiarse de ellas. Una prioridad esencial de la UIT es reducir la brecha digital creando infraestructuras de la información y la comunicación, promoviendo la creación de capacidades apropiadas y aumentando la confianza en la utilización del ciberespacio por medio de una mayor seguridad en línea. La UIT también trata de fortalecer las comunicaciones de emergencia para prevenir y reducir los efectos de las catástrofes. El UIT-T coordina las iniciativas mundiales, propicia la excelencia técnica y la imparcialidad en la elaboración de normas y prepara el consenso necesario para garantizar la adopción de las nuevas tecnologías y los nuevos equipos en todo el mundo.
Recomendación UIT 525 “Calculo Atenuación en el Espacio Libre”
de
la
Esta normativa Considera: a) que la propagación en el espacio libre es una referencia fundamental en ingeniería radioeléctrica, recomienda 1. que se utilicen los métodos para el cálculo de la atenuación en el espacio libre. La propagación en el espacio libre puede calcularse de dos formas diferentes, cada una de las cuales se adapta a un tipo particular de servicio.
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Enlaces punto a zona En el caso de un solo transmisor que dé servicio a varios receptores distribuidos al azar (radiodifusión, servicio Móvil), se calcula el campo en un punto situado a una cierta distancia del transmisor mediante la relación Enlaces punto a punto Cuando se trata de un enlace punto a punto, es preferible calcular la atenuación en el espacio libre entre antenas isótropas, denominada también pérdida básica de transmisión en el espacio libre (símbolos: Lbf o A0)
Recomendación UIT 526 “Propagación por Difracción” Esta recomendación presenta varios modelos para que el lector evalúe el efecto de la difracción en la intensidad . de campo recibida. Los modelos se aplican a diferentes tipos de obstáculos y a diversas geometrías de trayecto. “
Esta zona de despeje adicional que hay que tener en consideración además de haber una visibilidad directa entre las dos antenas, es llamada Zona de Fresnel, que no es más que elipsoides concéntricos formados por la revolución de la figura anterior alrededor del eje TR.
Aunque la difracción se produce únicamente por la superficie del suelo u otros obstáculos, para evaluar los parámetros geométricos situados en el plano vertical del trayecto (ángulo de difracción, radio de curvatura, altura del obstáculo) ha de tenerse en cuenta la refracción media de la atmósfera en el trayecto. Para ello, se traza el perfil del trayecto con el radio ficticio de la Tierra que
convenga,
de
no
disponer
de
otras
indicaciones, se puede tomar un radio efectivo de la Tierra de 8 500 km
Este
factor
deriva
de
la
teoría
de
ondas
electromagnéticas respecto de la expansión de las mismas al viajar en el espacio libre. Esta expansión resulta en reflexiones y cambios de fase al pasar sobre un obstáculo. El resultado es un aumento o disminución en el nivel de señal recibido. El análisis de la influencia de los obstáculos se
El objetivo del estudio de la propagación por difracción es modelar el fenómeno y calcular las pérdidas para obstáculos agudos o redondeados, aislados o múltiples y ver cómo se trabaja en la práctica, es decir las condiciones de propagación. Para realizar este estudio se debe considerar el trayecto radioeléctrico en espacio libre TR, donde el campo en R es eo, que no es más que el campo resultante de contribuciones de campo producidas por anillos de radios Rn-1, Rn dispuestos en planos ortogonales al eje TR, situados a distancias d1 y d2 de T y R, respectivamente, como se muestra en la figura.
realiza
mediante
los
elipsoides
de
Fresnel,
considerándose que la propagación se efectúa en condiciones de visibilidad directa si no existe ningún obstáculo dentro del primer elipsoide. Para encontrar los radios de la zona de Fresnel (Rn), se debe condicionar los radios de los anillos como trayectos que delimitan la zona, además de deducir en unidades prácticas, como frecuencia, longitud de onda, distancias, etc., la ecuación para su cálculo. La ecuación indica el n-ésimo radio de la zona de fresnel, tomando siempre en consideración para el estudio de la propagación R1 o Primer Radio o Primera Zona de Fresnel, haciendo n=1.
Recomendación UIT 530 “Datos de Propagación y Métodos necesarios para el Diseño de Sistemas Terrenales con visibilidad Directa” En esta Recomendación se proporcionan métodos de predicción para los efectos de propagación que deben tenerse en cuenta de cara al diseño de enlaces fijos digitales con visibilidad directa, tanto en condiciones de cielo despejado como con lluvia. También se proporcionan orientaciones para el diseño de enlaces mediante procedimientos bien definidos paso a paso, incluyendo la utilización de técnicas de reducción de la interferencia con objeto de minimizar las degradaciones de propagación. La interrupción final prevista es la base para otras Recomendaciones sobre características de error y disponibilidad. En el diseño de los sistemas de relevadores radioeléctricos con visibilidad directa deben tenerse en cuenta varios efectos vinculados con la propagación. Estos incluyen: – desvanecimiento por difracción debida a la obstrucción del trayecto por obstáculos en condiciones de propagación adversas. – atenuación debida a los gases atmosféricos; desvanecimiento debido a la propagación atmosférica por trayectos múltiples o a la dispersión del haz (conocida generalmente como desenfoque) asociados con la existencia de capas refractivas anormales. – desvanecimiento debido a la propagación por los trayectos múltiples que se originan por reflexiones en superficies; – atenuación debida a las precipitaciones o a otras partículas sólidas presentes en la atmósfera. – variación del ángulo de llegada en el terminal receptor y del ángulo de salida en el terminal transmisor debida a la refracción; – reducción de la discriminación por polarización cruzada (XPD) en condiciones de propagación por trayectos múltiples o durante las precipitaciones. – distorsión de la señal debida a desvanecimientos selectivos en frecuencia y a retardos durante la propagación por trayectos múltiples.
Uno de los objetivos de este Anexo es presentar de forma concisa y detallada métodos de predicción sencillos para los efectos de propagación que deben tenerse en cuenta en la mayoría de los enlaces fijos con visibilidad directa, así como indicaciones relativas a sus gamas de validez. Otro de sus objetivos es presentar otra información y otras técnicas que puedan recomendarse en la planificación de los sistemas terrenales con visibilidad directa. Es posible que los métodos de predicción basados en las condiciones climáticas y topográficas correspondientes al territorio de una administración tengan más ventajas que los incluidos en este Anexo.
La Recomendación UIT-R P.530, “Datos de propagación y métodos de predicción necesarios para el diseño de sistemas terrenales con visibilidad directa”, proporciona una serie de modelos que permiten evaluar los efectos de propagación en sistemas de radiocomunicaciones. Esta recomendación proporciona métodos de predicción para los efectos de propagación que deben tenerse en cuenta en el diseño de enlaces fijos digitales con visibilidad directa, tanto en condiciones de cielo despejado como con lluvia. También se proporcionan orientaciones para el diseño de enlaces mediante procedimientos paso a paso bien definidos, que incluyen la utilización de técnicas de mitigación con objeto de minimizar las degradaciones de propagación. La probabilidad de interrupción calculada como resultado final en este documento es la base para otras Recomendaciones del UIT-R, las cuales tratan aspectos sobre características de error y disponibilidad. La Recomendación trata diferentes mecanismos propagación, los cuales producen una variedad efectos sobre los radioenlaces. Los rangos aplicación de los métodos de propagación coinciden siempre.
de de de no
Equipos Innovadores:
REBLE310 - IP-ASI Microwave Link: La REBLE310 es un enlace a microondas resultado de la experiencia y la competencia del departamento R&D de Elber. Este modelo incorpora las características de la serie Slim Line SL con las del digital modem DDM310, integrando todo en una nueva y compacta solución de nueva generación. La renovación tecnológica permite la conversión directa de los componentes I/Q de banda base a la frecuencia final de la conexión, sin el pasaje en FI. Esto permite la ausencia total de emisiones de espurias debidas a los osciladores locales y además permite una compacidad extrema de los módulos transmisores y receptores. Son disponibles enlaces mono y bidireccionales y además la versión repetidor, con la posibilidad de configuraciones asimétricas respecto a las bandas y los esquemas de modulación. La alta frecuencia de clock permite al enlace de ocupar una banda máxima de 40 MHz, transportando una señal de 200 Mbit/s en 128 QAM. La sección I/O es componible según las exigencias: está disponible una versión con 4 canales DVB-ASI y 1 E1, una versión con 2 canales DVB-ASI, una línea STM-1 y 1 E1 y una versión con 2 DVB-ASI, 1 E1 y la puerta GbE. Muchos accesorios han sido integrados optimizando el espacio en los sitios remotos como por ejemplo el hitless switch para configuraciones protegidas 1+1, el doble alimentador extraíble "en caliente" (hot swap) y el módulo booster para obtener 1W también en modulaciones de alto nivel como 128QAM. Un nuevo software de gestión ofrece un control completo de los parámetros del equipo, manejando una interfaz de usuario intuitiva, con TFT touch screen y teclado, de manera simple e inmediata. Una innovadora interfaz Web permite el monitoreo completo a nivel local o remoto del equipo, asì como a traves del protocol SNMP.
Recomendación UIT 676: “Atenuación debido a gases atmosféricos” En la Recomendación UIT-R P.676 se definen métodos para evaluar la atenuación causada por los gases atmosféricos en trayectos terrenales y oblicuos mediante: a) una estimación de la atenuación causada por los gases, cuyo cálculo se efectúa sumando las rayas de absorción individuales, que es válida para la gama de frecuencias 11 000 GHz, y b) un método aproximado simplificado para evaluar la atenuación debida a los gases aplicable en la gama de frecuencias 1-350 GHz. Para calcular la atenuación causada por los gases y vapores atmosféricos se debe acudir a la Recomendación UIT-R P.676. En este documento se indica que la atenuación de la señal radioeléctrica, A(dB), puede calcularse como: A = γr = (γo + γw)r, Donde γo y γw son las atenuaciones específicas en dB/km para el oxígeno y el vapor de agua, obtenidas de una gráfica como la mostrada en la figura 1, y r es la longitud del trayecto radioeléctrico en km. Para frecuencias por debajo de 10 GHz, la atenuación suele ser despreciable.
Sin embargo, a frecuencias milimétricas empieza a ser importante, y en especial para una frecuencia de 60 GHz, donde la molécula de oxígeno presenta un pico de absorción (atenuación específica de unos 15 dB/km). Sin embargo, la banda de 60 GHz todavía encuentra aplicaciones especializadas, gracias a que las longitudes de onda cortas posibilitan el uso de antenas de alta ganancia muy compactas que compensan en parte las pérdidas introducidas, se dispone de un mayor ancho de banda para la transmisión de datos y se reduce el alcance de las interferencias, permitiendo incluso la instalación de sistemas privados de corto alcance en entornos “indoor”.
UIT 838: “Modelo de Atenuación especifico debido a la lluvia para los métodos de predicción” La Asamblea de Radiocomunicaciones, establece que es necesario calcular la atenuación producida por la lluvia a partir de valores de intensidad de lluvia conocidos. Aunque la atenuación causada por la lluvia puede despreciarse para frecuencias por debajo de 5 GHz, ésta debe incluirse en los cálculos de diseño a frecuencias superiores donde su importancia aumenta rápidamente. La atenuación específica debida a la lluvia puede calcularse a partir de la Recomendación UIT-R 838. La atenuación específica γ(dB/km) se obtiene a partir de la intensidad de lluvia R(mm/h) mediante la ley exponencial:
Tabla I: Coeficientes de regresión para estimar el valor de la atenuación específica. Frecuencia (GHz) 6 8 10 20 30 40 60 100
Polarización horizontal k α 0,00175 1,308 0,00454 1,327 0,0101 1,276 0,0751 1,099 0,187 1,021 0,350 0,939 0,707 0,826 1,12 0,743
Polarización vertical k α 0,00155 1,265 0,00395 1,310 0,00887 1,264 0,0691 1,065 0,167 1,000 0,310 0,929 0,642 0,824 1,06 0,744
γ = kRα, Donde k y α son unas constantes que dependen de la frecuencia y de la polarización de la onda electromagnética. Algunos valores de k y α para distintas frecuencias y polarizaciones lineales (horizontal y vertical) se muestran en la tabla I. En la Rec. UIT-R 838 se proporcionan un mayor número de valores. Para obtener valores a frecuencias intermedias se recomienda aplicar interpolación, utilizando una escala logarítmica para la frecuencia y para k, y una escala lineal para α. De la tabla se deduce que la atenuación es ligeramente superior para polarización horizontal que para vertical. Esto se debe simplemente a la forma que adquieren las gotas de lluvia por el rozamiento durante la caída.
En la figura se representan curvas de atenuación específica por lluvia en función de la Frecuencia y para distintos valores de precipitación. Como puede observarse, la atenuación específica crece rápidamente para frecuencias por encima de 10 GHz. Para una tasa de precipitación de R = 50 mm/h se obtienen valores de atenuación específica mayores de 10 dB/km para frecuencias superiores a 30 GHz. Por lo tanto, la lluvia es un problema serio en sistemas de radiocomunicaciones que operen a frecuencias milimétricas. Conviene indicar por último que en todos los cálculos anteriores se considera propagación en trayectos horizontales y polarizaciones lineales. Si se tiene una inclinación de la polarización con respecto a la horizontal o un determinado ángulo de elevación en el trayecto, entonces los valores de k y α de la tabla deben modificarse por medio de unas fórmulas de corrección incluidas en la misma Recomendación.
Entrevista
En estas sección tomamos en cuenta la opinión de expertos en la materia, así como en la ejecución de modelos de radio enlaces, tara tan fin, conversamos con el profesor Julio Moratinos. _ Que Importancia tienen las normativas de la UIT en la actualidad? Actualmente, deben tomarse en cuenta las normativas y recomendaciones de este ente internacional, ya que en ellas se ven reflejados parámetros que se pueden presentar al realizar un enlace real, cuyos lineamientos reflejan las acciones a tomar ante diversos casos. _Considera que en recomendaciones?
Venezuela,
se
toman
en
cuenta
dichas
Conatel, es el ente encargado de velar por el cumplimiento de estas recomendaciones en el país, en general se toman en cuenta a la hora de implementar un diseño del enlace, tomando en cuenta, las condiciones atmosféricas, condiciones del terreno que influyen en la fidelidad del enlace a realizar
Por Gerardo Yaguas Jhoselyn Antonelli
Indisponibilidad: La indisponibilidad o corte de un radioenlace se produce cuando la señal recibida no alcanza el nivel de calidad mínimo exigido, lo que se traduce en un aumento significativo de la tasa de error. Es decir, existe una interrupción del servicio puesto que el demodulador no puede recuperar correctamente la señal de voz, vídeo o datos transmitida. Las causas de estas interrupciones pueden ser muy diversas, aunque podemos destacar las siguientes: ruido externo e interferencias, atenuación por lluvia, obstrucción del haz, desvanecimientos de la señal radioeléctrica o fallos y averías de los equipos. Si dejamos aparte las interrupciones causadas por un aumento transitorio de los niveles de ruido o interferencia, el principal motivo de indisponibilidad de un radioenlace se debe a una disminución del nivel de potencia recibida por debajo del umbral de sensibilidad del equipo receptor. Los aumentos de atenuación causados por la lluvia o la obstrucción del haz ya fueron tratados en artículos anteriores, por lo que ahora nos centraremos en los desvanecimientos.
Fidelidad: Encontrándose un radioenlace en condiciones de disponibilidad, pueden aparecer situaciones transitorias de funcionamiento degradado en forma de microcortes o aumento del ruido o distorsión de la señal. Los criterios de calidad en cuanto a fidelidad, especifican las degradaciones normales y máxima admisible que puede sufrir la información, junto con el tiempo máximo en que no debe rebasarse esa degradación. El parámetro básico de calidad de error de cualquier sistema de transmisión digital, es la Tasa de errores en los bits (BER). Debe resaltarse que la calidad de error de un sistema únicamente se define y evalúa cuando tal sistema se encuentra en estado disponible. Distinguimos las siguientes situaciones de error: 1. Segundo con errores (ES, Errored Second): Período de tiempo de 1 segundo en el que hay uno o más bits erróneos. 2. Segundo con muchos errores (SES, Severely Errored Second): Período de 1 segundo en el que la tasa de errores BER es mayor que 10 3. Segundo sin errores (EFS, Error Free Second): Período de 1 segundo en que no hay errores de bit. Las Recomendaciones ITU-R F.594, F.634, F.696 y F.697 establecen los objetivos de calidad de error para los radioenlaces digitales, en condiciones de disponibilidad para una conexión internacional por la ISDN, que se indican a continuación:
CPM - Portable Microwave Link El enlace de microonda multicanal portátil CPM es el último producto diseñado por Elber. La frecuencia de trabajo es en la gama de 2 ÷ 15 GHz con agilidad hasta 500 MHz y la modulación puede ser analógica (FM) , digital (COFDM). Hay disponible también una entrada externa FI para señales diferentes o como reserva (back-up). Estas características hacen del CPM un equipo ideal para la rápida realización de enlaces móviles también en condiciones climáticas difíciles. La sección COFDM comprende un encoder SD 4:2:0/4:2:2 a bajo retardo, menor a 95 ms. Hay disponibles también el modulador y demodulador FM realizados con un software de técnicas de radio. La potencia de salida, según la banda de frecuencia puede ser de 1 W, 2 W o de 4 W. El sistema puede estar compuesto de unidades de interior y exterior o solamente de unidades de exterior. El equipo para uso exterior comprende un Tripode con cabeza panorámica, base de soporte, transductor ortomodal, parábola con iluminador y una o dos cabezas de RF. Las unidades de control para uso externo tienen las mismas dimensiones de las cabezas de RF y pueden ser colocadas bajo el enlace con una conexión a través un cable RG216. Las unidades de control para uso interior son gabinetes estándar 1U de rack 19" y pueden ser colocadas en una furgoneta. Las cabezas de RF, resistentes también en ambiente hostil, pueden ser instaladas en una base de soporte en varios modos según las aplicaciones: una sola cabeza transmisora o receptora (Simplex), dos cabezas transmisoras o receptoras (Double Simplex) o una cabeza transmisora con una cabeza receptora (Duplex).
MVDS - Microwave Video Distribution System El sistema MVDS (Microwave Video Distribution System) convierte la completa banda L en banda de microonda de difusión por satélite (11.7-12.7 GHz). Gracias al uso de antenas omnidireccionales de mayor alcance, antenas sectoriales para la transmisión y antenas parabólicas tradicionales para recepción del satélite, la alta linealidad de los últimos niveles de RF y la buena sensibilidad del satélite LNB es posible mantener una alta calidad y una baja potencia de salida. c