VegetaciónEs bien conocido que las ondas radioeléctricas sufren gran atenuación al atravesar la vegetación, especialmente en el caso de frecuencias elevadas. Los sistemas móviles se ven mucho más afectados por este fenómeno, pues es más fácil que puedan darse situaciones donde el receptor no tiene visión directa (NLOS) al encontrarse obstruido por árboles o grandes arbustos. En el caso de enlaces punto a punto es menos habitual, pues la planificación previa del radioenlace permite identificar posibles obstáculos y evitarlos convenientemente. Aun así, todavía pueden producirse pérdidas significativas si el haz radioeléctrico transcurre cerca de zonas boscosas.

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Antenas transmisorasEn el artículo sobre indisponibilidad de un radioenlace se analizaron las principales causas que pueden provocar la interrupción de la señal, entre las que se encuentran los desvanecimientos. A continuación, proporcionaremos una serie de ecuaciones que suelen utilizarse en la práctica para estimar la probabilidad de aparición de un desvanecimiento profundo, el cual provocaría momentáneamente un corte del radioenlace.

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Oakland County, MichiganSituado al noroeste de Detroit, el condado de Oakland es el segundo más poblado del estado de Michigan y creciendo. Con una mezcla de zonas rurales y suburbanas, la RCOC (Road Commission for Oakland County) ha sufrido serias dificultades para manejar este aumento de la población, dadas las limitaciones presupuestarias para la construcción de nuevas carreteras o la mejora de las existentes. Como consecuencia de ello, la congestión del tráfico se ha convertido en un problema habitual.

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Estación base WiMAXPara que los distintos usuarios de un sistema celular de banda ancha punto a multipunto reciban un nivel de señal comparable independientemente de su distancia a la estación base, es necesario conformar un cierto diagrama de radiación en el plano vertical. La forma que debe adquirir este diagrama es del tipo cosecante al cuadrado (csc2), tal y como se explicará en este artículo.

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Analizador de espectroLa elección de la banda de frecuencias en la que va a trabajar nuestro radioenlace es una decisión fundamental durante la fase de diseño, pues entre otras cosas afectará al alcance del mismo y a la calidad de la señal recibida.

En determinados casos no existe la posibilidad de elegir las frecuencias de funcionamiento, pues nos vienen impuestas de antemano, pero en otros muchos casos sí que disponemos de cierto grado de libertad. En todo caso, y tanto si utilizamos bandas libres como aquellas que requieren licencia, debemos ser cuidadosos en el diseño e instalación para evitar que los equipos causen interferencias con otros sistemas o radioenlaces instalados previamente.

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Instalación de CPEComo paso previo a la instalación de un radioenlace a frecuencias de microondas o de ondas milimétricas resulta imprescindible la comprobación de la existencia de visión directa (Line Of Sight, LOS) entre las antenas. Para ello, deben visitarse los emplazamientos donde se tiene previsto instalar las antenas y realizar una serie de comprobaciones y tareas que se detallan a continuación:

1. Determinación de las coordenadas exactas de los extremos del radioenlace (latitud, longitud y altura sobre el terreno) ayudándose de un receptor GPS.

2. Determinación de la orientación del enlace e indicación sobre un mapa de la zona. Esto ayudará a la localización de posibles obstáculos y elementos significativos sobre el mapa.

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Cálculo de radioenlacesEl diseño de un radioenlace implica toda una serie de cálculos que pueden resultar sencillos o tremendamente complicados, dependiendo de las características del sistema y del tipo de problema al que nos enfrentemos.

Resulta claramente inviable realizar la planificación de una red WiMAX en entorno urbano sin la ayuda de un simulador software, que incorpore modelos de propagación precisos e información detallada sobre el entorno: edificios, vegetación, etc. Sin embargo, el diseño de un enlace punto a punto de corto alcance entre antenas que disponen de visión directa puede llevarse a cabo sobre el papel sin mayores problemas.

Para estos últimos casos, las calculadoras de radioenlaces resultan de gran utilidad, existiendo una oferta muy variada que se encuentra accesible vía web y que nos facilita el cálculo sistemático de parámetros y variables muy típicas: alcance, balance de potencias, margen frente a desvanecimientos, etc. En este artículo presentaremos algunas de estas herramientas.

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Mapa topográficoCuando se diseña un radioenlace de larga distancia, es necesario tener en cuenta la orografía del terreno con el fin de identificar posibles obstáculos (montañas, cumbres, colinas, …). Para ello se representa un perfil del radioenlace, en donde se puede apreciar fácilmente aquellos elementos que se encuentran más cercanos al haz radioeléctrico (primera zona de Fresnel) o que incluso pueden llegar a obstruirlo, provocando zonas de sombra con pérdidas de señal significativas. La representación del perfil del radioenlace se realiza a partir de las curvas de nivel de los mapas topográficos de la zona, aunque resulta de gran ayuda disponer de cartografías digitales del terreno. Sin embargo, tal y como explicaremos a continuación, resulta necesario corregir las alturas como paso previo a los cálculos de despejamiento y de pérdidas por difracción.

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En este artículo presentamos la herramienta de simulación XIRIO® Online que permite realizar de forma rápida y económica simulaciones profesionales de cobertura radioeléctrica en cualquier parte del mundo en entornos rurales y urbanos utilizando cartografía de alta resolución. Con XIRIO Online puedes diseñar tus redes sin disponer de herramienta ni cartografía digital propias y bajo un modelo de “pago por uso”.

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Antena para radioenlace punto a puntoAdemás de la elección de los equipos de radio y de sus parámetros de funcionamiento, los factores más importantes que determinan las prestaciones de un radioenlace son la buena localización de las antenas, la correcta planificación del enlace radioeléctrico y la elección de un canal libre de interferencias. Sólo con una buena planificación del radioenlace los operadores pueden controlar los efectos de los desvanecimientos de la señal, las interferencias y alcanzar una alta disponibilidad en su sistema.

La planificación del radioenlace comienza con el cálculo del balance de potencias. Para ello se deben conocer la banda de frecuencias, las características climáticas de la zona y las especificaciones técnicas de los equipos de radio: potencia del transmisor, ganancias de las antenas, distancia, sensibilidad del receptor, requisito de disponibilidad, etc. Este cálculo del balance de potencias del sistema constituye una primera estimación teórica que puede corroborarse posteriormente con la utilización de aplicaciones informáticas de simulación de radioenlaces.

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