Radiocomunicaciones

OBJETIVO GENERAL

Diseñar un sistema radio móvil privado para una empresa de energía.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Definir el esquema de la red de acuerdo a las necesidades de la empresa de energía

• Definir equipos de comunicaciones marca SIMOCO, necesarios en cada estación repetidora, base y móvil.

• Definir la disposición de los radiocanales en el sistema PMR.

• Plantear los elementos adicionales, requeridos dentro del sistema.

PROBLEMA

La empresa de energía requiere de un sistema de comunicaciones de radio convencional de dos vías que le brinde el servicio de voz en las 5 áreas importantes que forman una gran ciudad: norte, sur, oriente, occidente y centro. Definir el esquema general de red con repetidores o estaciones base en cada una de las áreas definidas, teniendo en cuenta que el enlace entre las oficinas de la empresa que se encuentran al suroccidente del área oeste con el o los repetidor(es) debe hacerse vía radio. Definir el plan de frecuencias, los tipos de repetidores o estaciones base a utilizar y los tipos de antena que requiere en cada emplazamiento del sistema de comunicaciones (direccionales, omnidireccionales). Diseñar el sistema de tal forma que se permita establecer comunicación directa entre móviles que se encuentran cercanos entre sí, sin ocupar todo el sistema durante su comunicación. Verificar que es posible la comunicación de usuarios indistintamente del área en la cual se encuentren.

1. ESQUEMA DE LA RED

Considerando las zonas de cobertura que son manejadas por la empresa, así como la ubicación de las oficinas principales y el tipo de comunicación abierta; dentro del diseño , se propuso emplear repetidores para cada zona y una estación base en las oficinas principales .las antenas empleadas son omnidireccionales y directivas y están encargadas de establecer los enlaces de comunicación.

La asignación de frecuencias se hizo, tratando de hacer el mejor uso del espectro electromagnético, para lo cual se emplearon distintas frecuencias en las zonas, que evitaran la interferencia en el sistema. Así mismo se creó un canal que permitiera la comunicación directa entre los equipos móviles.

El diseño del sistema de comunicación, se baso en las características de los distintos equipos marca SIMOCO.

En la figura 1. Se puede observar un esquema general de la red diseñada para la empresa de energía.

Figura 1. Esquema general del sistema PMR de la empresa de energía

El diseño realizado , se muestra con más detalle en la figura 2., donde se puede observar como para cada enlace se empleo un tipo de antena especifica, dependiendo si la comunicación es de uno a uno(antena directiva) o de uno a varios (antena omnidireccional), para la asignación de frecuencias finalmente se decidió reutilizar algunas frecuencias en distintas zonas , donde se considera que la distancia es lo suficientemente grande como para evitar que haya interferencia co-canal, haciendo así mas eficiente el uso del espectro.

De esta forma las frecuencias se organizaron como se muestra a continuación:

FRECUENCIA ENLACE

f1 – f1' RS1 – Móviles zona centro

RS1 – todos los repetidores

f2 – f2' RS2 –BS

RS2- Móviles zona sur

RS4- Móviles zona norte

f3 – f3' RS3- Móviles zona oriente

RS5- Móviles zona occidente

f4 – f4' Móvil- móvil

Tabla 1. Diseño de frecuencias

Por otra parte, la comunicación de la estación base con los repetidores, se hizo a través de un enlace bidireccional con la estación repetidora sur, debido a que se considera que es la estación más cercana al control.

Los equipos empleados son 2 transceptores y un duplexor para las estaciones norte, sur, oriente y occidente, así como 1 transceptor en la estación base y centro. El diseño final permite la comunicación de todos con todos y una comunicación directa entre las estaciones móviles a través de la frecuencia f4.

Figura 2. Esquema detallado del sistema PMR de la empresa de energía.

2. PLAN DE FRECUENCIAS

Para la empresa de energía, se empleo un sistema de comunicación abierta, que facilite la comunicación entre móviles de distintas zonas; se trabajo en la banda de 440 MHz a 470 MHz, frecuencias características de la gran mayoría de equipos marca SIMOCO, en donde se opto por una banda de guarda de 5MHz y una separación entre canales de 0.5MHz.

De esta forma se asigno una banda de 15MHz, para trasmisión y otra para recepción, que permita hacer uso futuro de canales que cubran nuevas zonas.

En la figura 3. Se puede observar la disposición de los canales dentro de la banda de frecuencias seleccionada para trabajar.

Figura 3. Plan de frecuencias para el sistema PMR.

Siendo así, y siguiendo los parámetros q se tomaron para la asignación de frecuencias en la figura 4. Se puede ver cuáles son los valores correspondientes a cada frecuencia empleada.

Figura 4. Plan de frecuencias detallado para el sistema PMR.

De esta manera en la tabla 2. Se puede ver finalmente como queda organizado el espectro para la empresa de energía.

FRECUENCIAS f1 f1' f2 f2' f3 f3' f4 f4'

MHz 440,5 457,5 441 458 441,5 458,5 442 459

ENLACE RS1 – Móviles zona centro RS2 –BS RS3- Móviles zona oriente Móvil- móvil

RS1 – todos los repetidores RS2- Móviles zona sur RS5- Móviles zona occidente

RS4- Móviles zona norte

Tabla 2. Asignación de frecuencias para cada enlace

3. EQUIPOS EMPLEADOS

3.1 EQUIPOS MARCA SIMOCO

Los equipos principales son marca SIMOCO, y fueron seleccionados teniendo en cuenta algunas de sus características, la banda de frecuencias seleccionadas para el diseño, así como la potencia de trabajo, entre otros factores q son descritos más adelante.

3.1.1 ESTACION BASE: SERIE PRF28

CARACTERISTICAS

Posee alto rendimiento mediante receptores y transmisores independientes y software de programación "Ayuda Técnica".

APLICACIONES

Transporte, servicios públicos, militares y de seguridad, servicios de emergencia y del sector público.

INFORMACION GENERAL

FRECUENCIAS SERIE

66 - 88 MHz 70

136 - 156 MHz 150

146 - 174 MHz 150

330 - 360 MHz 350

350 - 380 MHz 350

400 - 430 MHz 500

430 - 450 MHz 500

440 - 470 MHz 500

450 - 490 MHz 500

485 - 520 MHz 500

ENERGIA

+13.8 Vdc or 230 V±10%, 50Hz, single phase A

SEPARACION ENTRE CANALES

12.5 o 25 KHz en 5 o 6.25 KHz pasos Serie 70

12.5 o 25 KHz en 5 o 6.25 KHz pasos Serie 150

10 o 12.5 KHz pasos Serie 350

10 o 12.5 KHz pasos Serie 500

12.5 o 10 KHz pasos Serie 800

RECEPTOR

Sensitividad

0.25 µv for 12 dB SINAD

0.28 µv for 20 dB quieting

Rechazo de espurias e imagen

90 dB

Selectividad

80 dB at 25 KHz spacing

70 dB at 12.5 KH Frecuencia de propagación

5 MHz for 70 Series, 20 MHz

for 150 Series, 5MHz for 350

Series, 10 MHz for 500 Series,

25 MHz for 800 Series

Intermodulación

80 dB

Audio Respuesta

+ 1/-3 d Consumo de energía

300 mA Typical, 750 mA full audio

Distorsion de audio

3% at 1 KHz, 60% system

deviation with 750 µSec de emphasis

alarma

Desbloquear, ajuste de tensión, intensidad

...