Wireless link not availableLa 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.

Indisponibilidad de un radioenlace por desvanecimientos

Los desvanecimientos pueden clasificarse en base a diferentes criterios que se listan a continuación:

  • Profundidad: éstos pueden ser profundos (3 dB aprox.) o muy profundos (> 20 dB).
  • Duración: se tienen desvanecimientos de corta o larga duración temporal.
  • Espectro: pueden afectar a todas las componentes del espectro del canal (desvanecimiento plano) o bien ser selectivos en frecuencia. Estos últimos provocan distorsión de la señal.
  • Mecanismo: existen fundamentalmente de dos tipos, factor k y multitrayecto. Los primeros se producen por variaciones del índice de refracción troposférico, reduciéndose el margen libre de obstáculos. Los segundos se originan por interferencias debidas a la aparición de múltiples caminos de propagación entre el transmisor y el receptor.
  • Distribución probabilística: puede ser de tipo gaussiano, Rayleigh o Rice.
  • Dependencia temporal: actúan de forma continuada o puntual.

En la práctica se utilizan diferentes modelos para caracterizar la probabilidad de aparición de un desvanecimiento, los cuales dependen de diversas variables del sistema, así como factores geoclimáticos. Los más habituales son los debidos a propagación multitrayecto, para los que se emplea la siguiente ecuación:

Pind(%) = P0 · 10F/10 × 100,

donde Pind es la probabilidad de indisponibilidad, F es el margen frente a desvanecimientos y P0 se define como el factor de aparición de desvanecimiento, definido en la Recomendación UIT-R P.530.

Para evitar los desvanecimientos, o al menos reducir su probabilidad, suelen emplearse técnicas de diversidad. Estas técnicas pueden clasificarse atendiendo al dominio en el que se apliquen: espacio, tiempo, frecuencia o código. Las técnicas de diversidad espacial hacen uso de dos o más antenas que determinan distintos trayectos de propagación. Dichas antenas pueden ser iguales o de características diferentes (polarización, diagrama de radiación, etc.), así como emplear técnicas MIMO. Por otro lado, las técnicas de diversidad temporal hacen uso del procesado de señal para mejorar la calidad de la señal recibida, bien trabajando con distintas frecuencias (por ejemplo, OFDM y FHSS) o códigos (por ejemplo, ecualizador Rake).

Por último, otra causa de indisponibilidad de un radioenlace es la debida a fallos en equipos. Ésta puede calcularse como  

Pind(%) = [ MTTR / (MTBF + MTTR) ] × 100 ≈ ( MTTR / MTBF ) × 100

donde MTBF es el tiempo medio entre fallos y MTTR es el tiempo medio que se tarda en reparar o sustituir un equipo por el de reserva.

Indisponibilidad de un radioenlace por fallos en equipos

La fiabilidad de los equipos de radiocomunicaciones suele ser elevada, pero dado que éstos se encuentran en ocasiones en lugares de difícil acceso (colinas o torres de comunicaciones), cualquier fallo tiene repercusiones importantes en la calidad del servicio, ya que pueden pasar varias horas hasta su sustitución o reparación. Por ello, y dependiendo del tipo de servicio, resulta necesario instalar equipos redundantes en configuraciones 1+1 o N+1 en general. De este modo, se reduce considerablemente el tiempo de indisponibilidad del radioenlace.

4 comentarios para “Indisponibilidad de un radioenlace”

  • 1
    guillermo naranjo dice:

    Está muy bien. Recomiendo profundizar a nivel práctico.

  • 2
    Gilberto Araujo dice:

    Sería interesante plantear el efecto combinado de la lluvia con la indisponibilidad de equipos y las ecuaciones que los relacionan. Es decir, establecer la probabilidad de aparición del desvanecimiento por lluvia en función del margen de desvanecimiento obtenido del presupuesto de potencia. También ver cómo se reduce esta probabilidad cuando se utilizan sistemas con redundancia (N+1).

  • 3
    Pablo Torres dice:

    Tengo un radioenlace que cada vez que hace baja la temperatura alrededor de 13 a 16 grados falla, por lo que debemos muchas veces estar cambiando la fecuencia del canal y la velocidad. ¿Cómo afecta la temperatura a la señal? Por cierto, en verano es estable 100% inclusive con lluvia. Solo se ve afectado con el cambio de temperatura.
    Gracias.

    • 3.1
      Francisco Ramos dice:

      La variación de las condiciones climáticas afecta a la curvatura del haz, por lo que es posible que las antenas se desapunten, o bien que pueda ocurrir alguna obstrucción o reflexión no deseadas como consecuencia de esta modificación del trayecto de propagación. Se puede comprobar si es éste el efecto corrigiendo ligeramente el apuntamiento de las antenas. En tal caso, una posible solución sería el empleo de antenas menos directivas si existe suficiente margen de ganancia, o bien probar con otros reapuntamientos que puedan funcionar en todo el margen de temperaturas.