Enlace Microondas La Paz -Desaguadero

RESUMEN

En el presente trabajo se explica cómo se realiza un enlace punto a punto entre diferentes pueblos desde la UCB. Estos enlaces son de la UCB a El Alto, hacia los cerros Khakhani y Japuta, luego pasando por los pueblos Guaqui, Tiwanaku, Laja, Huatajata, Tiquina y Desaguadero.

Los datos que se usaron para el cálculo de distancias fueron gracias a fórmulas especificadas más adelante las cuales nos dieron la posibilidad de sacar más información entre estos enlaces y llegar a una estimación de probabilidad de servicio en todas estas localidades. Tomando en cuenta que se debe usar diferentes frecuencias para que no existan interferencias entre las antenas de dichas localidades, donde se escogió ciertos equipos que nos ayudaron a realizar todos los cálculos de este proyecto.

DESARROLLO

OBJETIVOS

Objetivo general

Diseñar un sistema de red de microondas a través de radioenlaces entre los lugares de: Universidad Católica Boliviana San Pablo (La Paz), El Alto (Amachuma), pasando por los cerros Khakhani y Japuta y llegando hacia los pueblos Guaqui, Tiwanaku, Laja, Huatajata, Tiquina y Desaguadero. Garantizando el radio enlace cumpliendo los parámetros necesarios para ser viable.

Objetivos específicos

Aprender sobre el uso de los mapas con curvas de nivel (cotas del terreno) y utilidad en telecomunicaciones.

Estudiar el tipo de demanda que se encuentra en los puntos de acceso a la antena.

Establecer las características de un radioenlace.

Identificar las variables que pueden afectar a un radioenlace y determinar metodologías para evitar o disminuir la influencia de estos en la eficiencia del enlace.

Elegir la mejor ubicación para los enlaces punto a punto, donde las antenas tengan una visibilidad directa entre antena transmisora y receptora.

Escoger los equipos para la comunicación y estudiar las características de los mismos.

Realizar cálculos teóricos para analizar la confiabilidad del radioenlace.

Calcular la probabilidad de servicio.

MARCO TEORICO

DEFINICION:

Se denomina así la porción del espectro electromagnético que cubre las frecuencias entre aproximadamente 3 GHz y 300 GHz (1 GHz = 10^9 Hz), que corresponde a la longitud de onda en vacío entre 10 cm. y 1mm.La propiedad fundamental que caracteriza a este rango de frecuencia es que el rango de ondas correspondientes es comparable con la dimensión físicas de los sistemas de laboratorio; debido a esta peculiaridad, exigen un tratamiento particular que no es extrapolable de ninguno de los métodos de trabajo utilizados en los márgenes de frecuencias con que limita.

COMO SE COMUNICAN MICROONDAS

Básicamente un enlace vía microondas consiste en tres componentes fundamentales: El Transmisor, El receptor y El Canal Aéreo. El Transmisor es el responsable de modular una señal digital a la frecuencia utilizada para transmitir, El Canal Aéreo representa un camino abierto entre el transmisor y el receptor, y como es de esperarse el receptor es el encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a señal digital.

La antena más común es la de tipo parabólico. El tamaño es de un diámetro de unos 3 metros. Esta antena se fija rígidamente, y en este caso el haz estrecho debe estar perfectamente enfocada hacia la antena receptora.

D= 7.14 kh (km) 2.1

Donde d es la distancia de separación entre las antenas expresada en kilómetros, h es la altura de la antena en metros, y k es un factor de corrección que tiene en cuenta que las microondas se desvían o refractan con la curvatura de la tierra llegando, por lo tanto, más lejos de lo que lo harían si se propagarse en línea recta.

Una buena aproximación es considerar k=4/3

Ejemplo: Dos antenas de microondas con altura de 100 metros pueden separarse una distancia de: d = 7.14 133= 82 km.

Para llevar a cabo transmisiones a largas distancias, se utiliza la concatenación de enlaces punto a punto entre antenas situadas en torres adyacentes, hasta cubrir la distancia deseada.

TIPOS DE CONEXION A INTERNET

Conexiones inalámbricas:

Internet por microondas terrestres: Se utiliza una antena colocada en un edificio y un modem especial conecta la antena al ordenador. Esta antena se encarga de radiar, la señal en forma de ondas electromagnéticas de alta frecuencia.

Internet por microondas vía satélite: La comunicación se realiza a través de microondas que viajan en el espacio hasta un satélite geoestacionario.

VELOCIDAD:

Frecuencias y longitud de onda

Las microondas comprenden frecuencias que trabajan en el rango de los 109 a 1012 Hertz, que corresponden a longitudes de onda que van de los 30 cm. (centímetros) a 0.3 mm. (Milímetros). Estas longitudes de onda son del mismo orden de magnitud que las dimensiones de los circuitos empleados en su generación.

Los enlaces de microondas permiten grandes velocidades de transmisión, del orden de 10 Mbps.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

Ventajas

Los campos electromagnéticos naturales son más fuertes en frecuencias inferiores al límite de 100 kHz. El campo eléctrico estático de la tierra alcanza valores de 100 V/m en condiciones de buen tiempo en la capa de aire próxima al suelo. La presencia de nubes de tormenta incrementa la tensión del campo y las descargas eléctricas naturales producen una radiación de banda ancha centrada en los 10 kHz. En la gama de RF y microondas recibimos radiación del sol y las estrellas pero en magnitud de 10 pW/cm²

La densidad de potencia de las fuentes naturales cae no linealmente con la frecuencia hasta valores inferiores a 10-22 uW/cm2.MHz sobre los 10 MHz, siendo la irradiación más alta en la noche que durante el día.

La transmisión por satélite ofrece muchas ventajas para una compañía. Los precios de renta de espacio satelital es más estable que los que ofrecen las compañías telefónicas. Ya que la transmisión por satélite no es sensitiva a la distancia. Y además existe un gran ancho de banda disponible.

Los beneficios de la comunicación por satélite desde el punto de vista de comunicaciones de datos podrían ser los siguientes:

•Transferencia de información a altas velocidades (Kbps, Mbps)

•Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente accesibles geográficamente.

•Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.

•Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con la posibilidad de evitar las redes públicas telefónicas.

VENTAJAS DE LOS RADIOENLACES DE MICROONDAS COMPARADOS CON LOS SISTEMAS DE LINEA METALICA

- Volumen de inversión generalmente más reducido.

- Instalación más rápida y sencilla.

- Conservación generalmente más económica y de actuación rápida.

- Puede superarse las irregularidades del terreno.

- La regulación solo debe aplicarse al equipo, puesto que las características del medio de transmisión son esencialmente constantes en el ancho de banda de trabajo.

- Puede aumentarse la separación entre repetidores, incrementando la altura de las torres.

Las comunicaciones vía satélite poseen numerosas ventajas sobre las comunicaciones terrestres, la siguiente es una lista de algunas de estas ventajas:

El costo de un satélite es independiente a la distancia que valla a cubrir.

La comunicación entre dos estaciones terrestres no necesita de un gran número de repetidoras puesto que solo se utiliza un satélite.

Las poblaciones pueden ser cubiertas con una sola señal de satélite, sin tener que preocuparse en gran medida del problema de los obstáculos.

Grandes cantidades de ancho de bandas están disponibles en los circuitos satelitales generando mayores velocidades en la transmisión de voz, data y vídeo sin hacer uso de un costoso enlace telefónico.

Estas ventajas poseen sus contrapartes, alguna de ellas son:

La absorción por la lluvia es proporcional a la frecuencia de la onda.

Conexiones satelitales multiplexadas imponen un retardo que afectan las comunicaciones de voz, por lo cual son generalmente evitadas.

Un satélite no puede retransmitir una señal a la misma frecuencia a la que es recibida, si esto ocurriese el satélite interferiría con la señal de la estación terrestre, por esto el satélite tiene que convertir la señal recibida de una frecuencia a otra antes de retransmitirla, para hacer esto lo hacemos con algo llamado "Transponders". La siguiente imagen muestra como es el proceso.

Al igual que los enlaces de microondas las señales transmitidas vía satélites son también degradadas por la distancia y las condiciones atmosféricas.

Otro punto que cabe destacar es que existen satélites que se encargan de regenerar la señal recibida antes de retransmitirla, pero estos solo pueden ser utilizados para señales digitales, mientras que los satélites que no lo hacen pueden trabajar con ambos tipos de señales (Análogas y Digitales).

Entre las desventajas de la comunicación por satélite están las siguientes:

•1/4 de segundo de tiempo de propagación. (Retardo)

•Sensibilidad a efectos atmosféricos

•Sensibles a eclipses

•Falla del satélite (no es muy común)

•Requieren transmitir a mucha

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