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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Antena de rejillaLa sensibilidad de un equipo receptor de radiocomunicaciones depende fundamentalmente de su nivel de ruido interno, pero también de los niveles de ruido e interferencia captados por la antena. Según su origen, el ruido externo puede clasificarse como natural o artificial. En este artículo comentamos cómo caracterizarlo.

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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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RayosLas corrientes conducidas provocadas por el impacto directo de rayos en instalaciones de telecomunicaciones, especialmente sobre antenas, estaciones base o torres de comunicaciones, pueden causar fallos catastróficos en los equipos de radiofrecuencia. A su vez, las corrientes inducidas por la caída de rayos en las proximidades también pueden resultar muy perjudiciales, al igual que sobretensiones transitorias debidas a conmutaciones de la compañía eléctrica, maquinaria de gran potencia o descargas electrostáticas.

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Array de dipolos en VLos sistemas de radiodifusión necesitan abarcar una amplia zona de cobertura, lo que se consigue empleando transmisores de alta potencia junto con unos sistemas radiantes adaptados a ello. En su gran mayoría, los elementos de radiación se componen de diversas antenas básicas que se agrupan en configuraciones en array para conformar un determinado diagrama de radiación, generalmente de tipo omnidireccional, y se colocan en torres de comunicaciones o mástiles elevados para conseguir buena visibilidad y grandes alcances.

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Planificación WiMAX con ICS telecomLa utilización de antenas omnidireccionales en estaciones base de sistemas punto a multipunto da lugar a múltiples interferencias en las celdas vecinas, las cuales pueden evitarse empleando frecuencias distintas. Pero dado que se desaprovecha capacidad de tráfico, suelen emplearse técnicas de reutilización de frecuencia para volver a utilizar el espectro en celdas suficientemente alejadas de forma similar a como se realiza en los sistemas de telefonía móvil celular. Adicionalmente, en el interior de una misma celda también se emplea sectorización, tanto para aumentar la directividad de las antenas como para independizar el tráfico de un grupo de usuarios.

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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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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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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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Torre de comunicacionesCuando se planifica un radioenlace es importante identificar posibles interferencias que podrían degradar la calidad del sistema. Éstas pueden provenir de otros sistemas ya instalados, tanto terrenales como espaciales, pero también del propio sistema. Y es aquí donde se debe prestar especial atención durante la fase de diseño.

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