Aplicaciones de Radio Mobile en el dimensionamiento de ...

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas

Facultad de Ingeniería Eléctrica

Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones

TRABAJO DE DIPLOMA

Aplicaciones de Radio Mobile en el

dimensionamiento de radioenlaces.

Autor: Edemio Osvel Rocha Martínez

Tutor: Msc. David Beltrán Casanova

Santa Clara

2009

"Año del 50 Aniversario del Triunfo de la Revolución"

Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas

Facultad de Ingeniería Eléctrica

Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones

TRABAJO DE DIPLOMA

Aplicaciones de Radio Mobile en el

dimensionamiento de radioenlaces. Autor: Edemio Osvel Rocha Martínez

COPEXTEL,SA Sancti Spíritus

E-mail: [email protected]

Tutor: Msc. David Beltrán Casanova Prof. Dpto. de Telecomunicaciones y Electrónica Facultad de Ing. Eléctrica. UCLV E-mail: [email protected]

Santa Clara

2009

"Año del 50 Aniversario del Triunfo de la Revolución"

Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central

“Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad

de Ingeniería en Automática, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución,

para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no

podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.

Firma del Autor

Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de

la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un

trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.

Firma del Autor Firma del Jefe de Departamento

donde se defiende el trabajo

Firma del Responsable de

Información Científico-Técnica

i

PENSAMIENTO

Lo maravilloso de aprender algo es que nadie puede arrebatárnoslo.

B.B. King

ii

DEDICATORIA

A mis padres y hermano

A mi esposa

A mis hijos

iii

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a todas la personas que de una forma u otra ayudaron en mi

formación profesional, a mi esposa e hijos que supieron esperar por mi

siempre que me ausentaba de casa por estar estudiando, a mis padres y

hermano que siempre estuvieron al tanto de mi carrera, a mis profesores de la

facultad que me formaron como profesional, tratando de transmitirme todos

sus conocimientos. Un agradecimiento muy especial a la profesora Margarita

Otero, que desde que comencé con las pruebas de ingreso hasta el final de la

carrera se mantuvo dándome apoyo desinteresado en todo lo que estaba a su

alcance.

Gracias a todos.

iv

TAREA TÉCNICA

1. Realizar una exhaustiva búsqueda, revisión, selección y consulta de fuentes de

información acerca del programa Radio Mobile.

2. Sistematizar los conocimientos obtenidos de las fuentes de información.

3. Elaborar un manual de trabajo para la utilización del Programa Radio Mobile.

4. Ejemplificar con dos dimensionamiento del enlace, la aplicación del manual

propuesto.

Firma del Autor Firma del Tutor

v

RESUMEN

En el trabajo realizado, se lleva a cabo una recopilación de información relacionada en el

programa Radio Mobile, describiendo la mayor parte de los parámetros que tiene en cuenta

el autor de Radio Mobile a la hora de diseñar este programa. Además se explica la forma en

que fueron obtenidos los datos digitales del terreno que usa el programa. Se muestra como

configurar el programa e introducir los datos del terreno y equipos a utilizar, durante esta

demostración se tomó como ejemplo un estudio de cobertura. Se presentan dos ejemplos

concretos de estudio de factibilidad a partir del dimensionamiento de ambos enlace los

cuales operan en la banda 2,4 GHz, y utilizan equipamiento de la marca KBest

comercializado por la Corporación Copextel, SA.

vi

TABLA DE CONTENIDOS

PENSAMIENTO ..................................................................................................................... i

DEDICATORIA .................................................................................................................... ii

AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii

TAREA TÉCNICA ................................................................................................................ iv

RESUMEN ............................................................................................................................. v

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 1

Organización del informe ................................................................................................... 2

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A RADIO MOBILE ................................................... 4

1.1 ¿Qué es Radio Mobile? ............................................................................................ 5

1.1.1 ¿Qué es SRTM? .................................................................................................... 6

1.2 Algoritmo para el Cálculo de Propagación. ............................................................. 6

1.2.1 Parámetros específicos para el modelo de Longley-Rice. .................................... 6

1.2.1.1 Polarizacion. .................................................................................................. 6

1.2.1.2 Refractividad. ................................................................................................ 7

1.2.1.3 Permitividad. ................................................................................................. 7

1.2.1.4 Conductividad. .............................................................................................. 7

1.2.1.5 Clima. ............................................................................................................ 7

1.2.1.6 Variabilidad. .................................................................................................. 8

vii

1.2.1.6.1 Variabilidad de tiempo. ............................................................................. 8

1.2.1.6.2 Variabilidad por localización. ................................................................... 9

1.2.1.6.3 Variabilidad por situación. ........................................................................ 9

1.3 Modelos digitales del terreno. .................................................................................. 9

1.3.1 Modelo GTOPO30/SRTM30. ............................................................................ 10

1.3.2 Modelo SRTM/DTED. ....................................................................................... 12

1.3.3 Otros modelos. .................................................................................................... 14

1.4 Cartografía. ............................................................................................................. 14

1.4.1 Cartografía pública básica. ................................................................................. 15

1.4.2 LANDSAT. ........................................................................................................ 15

1.4.3 Cartografía Terraserver. ..................................................................................... 15

1.4.4 Cartografía Tiger. ............................................................................................... 15

1.4.5 Cartografía Toporama. ....................................................................................... 15

1.4.6 Land Cover. ........................................................................................................ 16

1.4.7 ADRG-CADRG. ................................................................................................ 16

1.4.8 Cartografía propietaria avanzada. ....................................................................... 16

CAPÍTULO 2. MANUAL PARA LA UTILIZACIÓN DE RADIO MOBILE ............... 17

2.1 Instalación de Radio Mobile. ................................................................................. 19

2.2 Extracción de los datos de elevación. .................................................................... 20

2.3 Posicionamiento de estaciones. .............................................................................. 22

2.4 Configuración de la red. ......................................................................................... 24

2.4.1 Parámetros globales. ........................................................................................... 24

2.4.2 Topología. ........................................................................................................... 27

2.4.3 Pertenencia a la red. ............................................................................................ 28

viii

2.4.4 Sistema. .............................................................................................................. 30

2.4.5 Estilo. .................................................................................................................. 32

2.5 Cálculos de coberturas. .......................................................................................... 34

2.6 Inserción de datos topográficos. ............................................................................. 40

2.6.1 Uso de cartografía propietaria. ........................................................................... 42

CAPÍTULO 3. EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO DE ENLACES CON RADIO

MOBILE

3.1 Estudio de previo para el dimensionamiento. ........................................................ 47

3.1.1 Obtención de la posición de los puntos. (Coordenadas). ............................... 48

3.1.2 Obtención de los datos técnicos de los transceptores. .................................... 48

3.1.3 Obtención de los datos de las antenas a utilizar. ............................................. 49

3.2 Obtención de los resultados de la simulación. ....................................................... 50

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................... 54

Conclusiones ..................................................................................................................... 54

Recomendaciones ............................................................................................................. 55

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 56

ANEXOS .............................................................................................................................. 58

Anexo I Contenido de los ficheros del modelo GTOPO30 .............................................. 59

Anexo II Sitios de Interés .................................................................................................. 60

Anexo III Glosario ........................................................................................................... 61

Anexo IV Patrones de radiación ...................................................................................... 64

Anexo V Datos técnicos antena HG2415G ........................................................................ 65

INTRODUCCIÓN 1

INTRODUCCIÓN

Resulta aún reciente en el tiempo que, en la ingeniería aplicada a sistemas de radio, se

trabajara el cálculo de coberturas sólo en los ámbitos estrictamente profesionales, por

medio del uso de aplicaciones de propósito específico y de modelos digitales del terreno, en

extremo costosos.

A finales de la década de los 90 del Siglo XX aparece el programa gratuito "Radio Mobile"

y la publicación, igualmente gratuita, de los datos de terreno en forma de modelo digital,

razones por las cuales el cálculo de coberturas cambia radicalmente.

A partir del programa "Radio Mobile", con la utilización de datos digitales de elevación del

terreno junto a otros relativos al entorno y a las características técnicas de los transceptores,

se puede generar un perfil del trayecto entre un emisor y un receptor además determinar el

área de cobertura de un sistema de radiocomunicaciones que trabaje en una frecuencia

comprendida entre los 20 y 20 000 MHz.

Desde la época de su creación y publicación, se han producido constantes actualizaciones

del programa y de los datos de terreno, se ha generado una gran cantidad de información

alrededor de los mismos, generalmente en idioma inglés y dispersa en diversos sitios;

generando una cierta limitación entre lo que necesitan los especialistas y la información

existente para el uso de Radio Mobile.

En Cuba, donde el desarrollo tecnológico no ha crecido aparejado al del mundo moderno,

ni se cuenta con todos los recursos para acceder a la totalidad de las tecnologías de reciente

creación, se precisa del establecimiento de bases sólidas que les permitan a los técnicos y

especialistas el uso de este tipo de programas, al cual se puede tener acceso gratuito.

La situación problémica consiste en cómo facilitar el uso del programa Radio Mobile a

cualquier técnico o especialista de la ingeniería aplicada a los sistemas de radio, a partir de

la compilación y traducción de la información que se necesita para trabajar con el mismo,

así como de la ejemplificación de su uso, a partir de datos contextualizados a la realidad

cubana.

INTRODUCCIÓN 2

Con la ejecución del proyecto se facilitan soluciones para el aprendizaje y manejo de Radio

Mobile, lo cual también sirve como referencia para extender su uso a cualquier lugar del

país, donde se precise hacer cálculos de cobertura y de factibilidad de sistemas de radio.

Como objetivo general a cumplir se plantea elaborar un procedimiento y manual de trabajo

para facilitar la utilización del Programa Radio Mobile.

Los objetivos específicos de este trabajo responden a las tareas técnicas a realizar, los

mismos se listan a continuación:

1. Realizar una exhaustiva búsqueda, revisión, selección y consulta de fuentes de

información acerca del programa Radio Mobile.

2. Sistematizar los conocimientos obtenidos de las fuentes de información.

3. Elaborar un manual para la utilización del Programa Radio Mobile, el cual estará

plasmado en el propio trabajo de diploma.

4. Ejemplificar con el dimensionamiento de dos sistemas la factibilidad de los enlace, a

partir de la aplicación del manual propuesto.

5. Con el trabajo se pretende dar solución a los problemas que actualmente presenta el

uso del programa Radio Mobile, debido a su complejidad y a la dispersión de la

información que se necesita al aplicarlo.

Organización del informe

El informe de investigación está compuesto por tres capítulos, organizados en introducción,

capitulario, conclusiones, referencias bibliográficas y anexos.

En el Capítulo1:

Introducción a Radio Mobile, se exponen los referentes teóricos y técnicos usados por el

autor del programa a la hora de diseñarlo.

En el Capítulo 2:

INTRODUCCIÓN 3

Manual para la utilización de Radio Mobile, se muestra la metodología seguida por el autor

de este diploma, para la compilación de la información, así como el manual elaborado para

el uso del programa en cuestión.

En el Capítulo 3:

Utilización de Radio Mobile en el dimensionamiento de los enlaces de radio, pertenecientes

a Copextel y TRD en la Provincia de Sancti Spíritus, usando la banda de 2,4 GHz. En este

capítulo se muestran los resultados de la simulación del enlace, entre la torre de Televisión

San Isidro y la Gerencia de Copextel, a partir de los cuales se propone la utilización de una

nueva tecnología que aumentará el ancho de banda del backbone de Copextel Gerencia

Provincial. Así mismo se exponen los resultados de otro estudio de factibilidad realizado en

el enlace entre el Hotel Perla y el Equipo de Atención Territorial (EAT), pertenecientes a la

cadena TRD Caribe, necesario para realizar la propuesta de un sistema de red inalámbrico

que se pretende montar entre estos puntos.

Se ofrecen conclusiones, recomendaciones, referencias bibliográficas y anexos de interés

para consultas.

CAPÍTULO 1. Introducción a Radio Mobile 4

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN A RADIO MOBILE

Radio Mobile es un programa de libre distribución para el cálculo de radio enlaces de larga

distancia en terreno irregular. Para ello utiliza perfiles geográficos combinados con la

información de los equipos (potencia, sensibilidad del receptor, características de las

antenas, pérdidas tanto de espacio libre como del sistema, etc.) que quieren simularse. En

este capitulo se detallan el procedimiento de cálculo basado en el modelo Longley-Rice [1]

el cual es utilizado por el autor del programa para realizar los cálculos, además se da a

conocer la forma en que fueron obtenidos los datos de elevación del terreno usados por

Radio Mobile.

De este programa podemos citar las siguientes características:

• Distribución libre para usos no comerciales relacionados con la radioafición y la

asistencia humanitaria.

• Funciona bajo los sistemas operativos Windows 95, 98, Me, NT, XP y 2000.

• Generación gráfica de modelos de terreno a partir de datos de DEM.

• Utilización del algoritmo Longley-Rice para cálculos de propagación con

frecuencias de trabajo comprendidas entre 20 MHz y 20 GHz.

• Generación de vistas 3D, estereoscópicas y animaciones.

• Fusionado de imágenes, posibilitando la visualización de distintas capas con datos

geográficos sobre el terreno.


1.1 ¿Qué es Radio Mobile?

"Radio Mobile" es un excelente programa creado en 1998 y mantenido desde entonces por

el ingeniero y radioaficionado canadiense Roger Coudé (VE2DBE), que utiliza datos

digitales de elevación del terreno para generar un perfil del trayecto entre un emisor y un

receptor. Estos datos, junto a otros relativos al entorno y a las características técnicas de los

transceptores, sirven para alimentar un modelo de propagación de las ondas de radio

conocido como "Irregular Terrain Model", basado en el algoritmo de Longley-Rice e

integrado en el propio programa, que permite determinar el área de cobertura de un sistema

de radiocomunicaciones que trabaje en una frecuencia comprendida entre los 20 y los

20000 MHz.

Con el transcurso de los años desde la aparición de Radio Mobile, el programa ha ido

adquiriendo una gran popularidad, sobre todo entre los usuarios de países de lenguas

inglesa y francesa. Esto en parte se debe a la escasa documentación disponible está escrita

en su gran mayoría en esos idiomas. El único soporte disponible se realiza a través de una

comunidad de Yahoo [2] cuyo idioma oficial es el inglés dificultando los usuarios

hispanoparlantes para resolver sus dudas.

Actualmente se está desarrollando el trabajo de traducir los menús y mensajes internos de la

herramienta a varios idiomas, entre ellos el español, pero se sigue teniendo una carencia de

documentación técnica en español.

Hasta hace relativamente pocos años, la aplicación de la ingeniería radio al cálculo de

coberturas se restringía a un ámbito estrictamente profesional, mediante la utilización de

aplicaciones de propósito específico y de Modelos Digitales del Terreno (MDT o DEM)

muy costosos, al alcance solamente de grandes empresas.

Esta situación cambió a finales de los 90 por dos motivos: la aparición del programa

gratuito "Radio Mobile" y la publicación igualmente gratuita de los datos en forma de

modelo digital del terreno recogidos en la misión Shuttle Radar Topography Mission

(SRTM) de la NASA.


1.1.1 ¿Qué es SRTM?

La misión SRTM de la NASA se realizó en febrero del año 2000 y tuvo una duración de 11

días, durante los cuales se acoplaron dos antenas de radar especiales al transbordador

espacial Endeavour. Siguiendo una trayectoria perfectamente calculada, el transbordador

orbitó alrededor de la Tierra emitiendo señales de radar y recogiendo sus ecos. Mediante

técnicas de interferometría, la combinación de los ecos radar recogidos para cada punto de

medición permitió obtener la altitud del terreno. Los datos fueron procesados por el Jet

Propulsion Laboratory (JPL) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) para

elaborar un modelo digital del terreno, cuya distribución final al público se realiza

gratuitamente a través de la Inspección Geológica de los Estados Unidos (US Geological

Survey).

1.2 Algoritmo para el Cálculo de Propagación.

El algoritmo de cálculos de propagación utilizado: Longley-Rice, también conocido como

“Irregular Terrain Model” o ITM [1]. Está basado en la teoría del electromagnetismo y en

el análisis estadístico de las características del terreno y de los parámetros del radioenlace,

prediciendo la atenuación media de una señal de radio que se propaga en un entorno

troposférico sobre terreno irregular. Para ello, calcula la atenuación media de la misma, en

función de la distancia y de la variabilidad de la señal en el espacio y en el tiempo. Fue

diseñado para frecuencias de trabajo entre 20 y 20 000 MHz y para longitudes de trayecto

entre 1 Km y 2 000 Km.

1.2.1 Parámetros específicos para el modelo de Longley-Rice.

La naturaleza del modelo requiere algunos parámetros adicionales, los cuales se detallan a

continuación.

1.2.1.1 Polarizacion.

Debe especificarse si se trabaja con polarización horizontal o vertical. El modelo de

Longley-Rice asume que ambas antenas tienen la misma polarización, horizontal o vertical.


1.2.1.2 Refractividad.

La refractividad de la atmósfera determina la cantidad de “bending” o curvatura que

sufrirán las ondas de radio. En otros modelos, el parámetro de refractividad puede

introducirse como la curvatura efectiva de la tierra, típicamente 4/3. Para el modelo

Longley-Rice, hay tres formas de especificar la refractividad. Se puede introducir el valor

de refractividad de superficie directamente, típicamente en el rango de 250 a 400 Unidades

de n (correspondiente a valores de curvatura de la tierra de 1,232 a 1,767). Una curvatura

efectiva de la tierra de 4/3 corresponde a una refractividad de superficie de valor

aproximadamente 301 Unidades de n. Longley-Rice recomiendan este último valor para

condiciones atmosféricas promedio.

1.2.1.3 Permitividad.

La permitividad relativa o constante dieléctrica del medio (ε), tiene unos valores típicos tabulados. (Tabla 1) 1.2.1.4 Conductividad.

La conductividad, medida en Siemens por metro, tiene unos valores típicos tabulados.

Tabla 1. Valores típicos de permitividad y conductividad del terreno.

1.2.1.5 Clima.

En el modelo se caracterizan 7 modelos de clima siendo estos:

Ecuatorial (Congo);

Continental Sub-tropical (Sudan y Centro América);

Marítimo Sub-tropical (Oeste de las costas de África);

Desierto (Sahara);


Continental templado;

Marítimo Templado, sobre la tierra (Reino Unido y continentes de la costa Oeste);

Marítimo Templado, sobre el mar.

De acuerdo con el modelo, el clima continental templado es común a la mayor parte de

grandes superficies en la zona templada. Se caracteriza por extremos en la temperatura,

cambios diurnos y de estaciones pronunciadas en la propagación. En latitudes medias en

zonas costeras, donde los vientos predominantes llevan el aire húmedo marítimo hacia el

interior, prevalece un clima marítimo templado. Esta situación es típica del Reino Unido y

de las costas occidentales de los Estados Unidos y Europa. El resto de los climas pueden

asociarse de la misma forma a otras regiones del mundo.

1.2.1.6 Variabilidad.

El modelo de Longley-Rice define cuatro modos de variabilidad. El modo seleccionado

determina el significado de la fiabilidad de los valores usados en el modelo. El modo de

variabilidad puede ser considerado como la especificación para determinar la fiabilidad de

los cálculos. Los modelos de variabilidad definidos son: modo de intento, modo individual,

modo Móvil y modo difusión. El modo individual (“Accidental”), para calcular el campo

en posiciones individuales se trazan múltiples puntos a lo largo de varias radiales desde la

ubicación del transmisor. Como se define exactamente la localización del receptor para

cada cálculo, el programa no tiene en cuenta la variabilidad por “localizaciones” o posición.

Los tipos de variabilidad descritos en el modelo Longley-Rice son el tiempo, la posición y

la variabilidad de situación. Estas tres dimensiones de variabilidad, fueron desarrolladas

para considerar y clasificar variaciones en los niveles de señal medidos (mediana) La

variabilidad de corto plazo del tipo asociado con la propagación de multitrayecto no es

cubierta por el modelo.

1.2.1.6.1 Variabilidad de tiempo.

Los parámetros a tener en cuenta para considerar las variaciones de los valores medianos

tomados por horas de atenuación, son por ejemplo, cambios de la refracción atmosférica o

de la intensidad de turbulencia atmosférica. El campo actual en la posición de receptor se

espera que esté por encima de ese valor, durante media de cada hora, y por debajo de ese


valor la otra media. La variabilidad de tiempo describe los efectos de estos cambios de

tiempo, expresado como un porcentaje entre 0,1 y el 99,9 %. Este valor da la fracción de

tiempo durante la cuál el campo de fuerzas recibido, se espera que sea igual o superior que

el valor mediano de campo por hora calculado por el programa. Esta variabilidad permite

especificar cómo se desea tratar con la variabilidad de tiempo de los cambios atmosféricos

y otros efectos. Tomar un porcentaje mayor en este valor, reduce la variabilidad resultante

de estos factores. El resultado calculado por el programa será menor, con lo que se asegura

que el valor real medido será igual o superior en un porcentaje más elevado de tiempo.

1.2.1.6.2 Variabilidad por localización.

Lo que hay que tener en cuenta en los estadísticos de largo plazo entre dos trayectos

distintos debido a, por ejemplo, diferencias en los perfiles del terreno o diferencias

ambientales entre ellos. La variabilidad por localización para los cálculos, se expresa como

un porcentaje de 0,1 a 99,9 %. Sucede lo mismo en los resultados que para el caso de la

variabilidad de tiempo, pero con la fracción de localizaciones donde el campo recibido se

espera que sea igual o superior.

1.2.1.6.3 Variabilidad por situación.

Esta variabilidad tiene en cuenta otro tipo de variables que pueden denominarse “hidden

variables”. Este tipo de variables representan efectos que no pueden explicarse o que

simplemente se ha decidido no controlar. Sirven para diferenciar casos con iguales equipos

y condiciones de entorno similares. Estos cambios se reflejarán en los estadísticos. Y como

en casos anteriores puede ser expresado como un porcentaje entre 0,1 y el 99,9 % para

controlar lo mucho o poco que se quiere que afecten.

El modelo Longley-Rice ha sido adoptado por el Instituto de Ciencias de Telecomunicación

del Departamento del Comercio de los Estados Unidos (Institute for Telecommunication

Sciences, U.S. Department of Commerce NTIA/ITS), tal y como se indica en: [1]

1.3 Modelos digitales del terreno.

Se plantea la utilización de dos modelos digitales del terreno para la realización de los

cálculos de cobertura: GTOPO30/SRTM30 y SRTM-DTED. Ambos modelos han sido


elaborados por la NASA y el USGS y tanto su distribución como su utilización son

completamente libres. El modelo GTOPO30/SRTM30 tiene una resolución de 30 segundos

de arco (aproximadamente 1 km), mientras que el modelo SRTM-DTED tiene una

precisión de 3 segundos de arco (aproximadamente 100 m), por lo que se seleccionará un

modelo u otro en función de las necesidades y de la capacidad de computación disponible.

Como se puede ver, en algunos casos es necesario descargar los ficheros del modelo al

disco duro del PC, mientras que en otros será el propio Radio Mobile quien descargue la

información necesaria a través de la conexión a Internet.

1.3.1 Modelo GTOPO30/SRTM30.

El modelo digital del terreno GTOPO30 es un DEM global elaborado por el USGS a partir

de datos recogidos desde 1993, con un espaciado entre muestras de 30 segundos de arco, es

decir, aproximadamente 1 km. El modelo cubre todo el rango de latitud entre 90º N y 90º S,

todo el rango de longitud entre 180º W y 180º E y un rango de elevación entre -407 m y

8752 m. Se basa en un sistema de coordenadas tridimensional de grados decimales

(latitud/longitud) y metros (elevación) referenciados al modelo WGS84. Las áreas

oceánicas se clasifican como “sin datos”. La resolución de los datos implica que no se

representan pequeñas islas de dimensiones inferiores a aproximadamente 1 Km2.

Se puede encontrar más información sobre este DEM disponible en: [3]

Los datos del modelo GTOPO30 se archivan en distintos ficheros que pueden descargarse a

través del siguiente servidor FTP (usuario anónimo):

ftp://edcftp.cr.usgs.gov/pub/data/gtopo30/global/

En Anexo I se muestra una tabla de la porción de globo terrestre que se cubre con cada uno

de los ficheros. De acuerdo con estos datos, para cubrir todo el territorio nacional de Cuba

se necesitan el fichero w100n40, según se muestra en la figura 1.1.

Los datos se distribuyen en archivos comprimidos que contienen los siguientes ficheros:

• DEM: Datos del modelo digital del terreno.

• HDR: Fichero de cabeceras para el modelo digital del terreno.

• DMW: Fichero mundial.


• STX: Fichero de estadísticas.

• PRJ: Fichero de información sobre la proyección.

• GIF: Visualización gráfica de la porción de terreno representada.

• SRC: Mapa fuente.

• SCH: Fichero de cabeceras para el mapa fuente.

Figura 1.1 Cobertura de datos w100n40 en el DEM GTOPO30/SRTM30.

El modelo digital del terreno SRTM30 es un DEM cuasi global que combina datos

recogidos por la misión SRTM (Shuttle Radar Topography Mission, STS-99) de la NASA

y las agencias espaciales alemana e italiana en febrero del año 2000, con datos del modelo

anterior GTOPO30, pudiendo considerarse por tanto como una mejora de este último. En la

misión SRTM se utilizaron técnicas de interferometría con radar de apertura sintética para

generar un modelo 3D de la superficie terrestre. Se puede encontrar más información sobre

la misión SRTM en: [4]

La precisión del modelo SRTM30 es exactamente igual que la del GTOPO30, es decir, 30

segundos de arco. Los datos recogidos abarcan el 80 % el globo terrestre, quedando

excluidas las regiones comprendidas por debajo de los 56º S y por encima de los 60º N de

latitud, según se muestra en la figura 3.3. Pueden descargarse a través del siguiente servidor

FTP (usuario anónimo): ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm


La nomenclatura de los ficheros es igual a la equivalente del modelo GTOPO30, por lo que

para cubrir todo el territorio nacional solamente se precisa el fichero w100n40, según se

muestra en las figuras 1.1. Los datos se archivan en formato ZIP con los mismos contenidos

por fichero que el modelo GTOPO30.

Figura 1.2 Cobertura de los datos recogidos en la misión SRTM.

1.3.2 Modelo SRTM/DTED.

El modelo SRTM DTED (Shuttle Radar Topography Mission – Digital Terrain Elevation

Data) se basa en los mismos datos recogidos en la misión SRTM de la NASA en febrero

del año 2000, pero ofrece una resolución de hasta 1 segundo de arco para los Estados

Unidos y de hasta 3 segundos de arco (aproximadamente 100 m) para el resto de regiones

comprendidas entre las latitudes 56º S y 60º N. La cobertura total del modelo se muestra en

la figura 1.2 Se puede encontrar información sobre este modelo en: [5]

El datum horizontal es el WGS84 y el datum vertical el nivel medio del mar determinado

por la geoide EGM96 del modelo WGS84. Como ya se ha indicado, la precisión es distinta

según la zona geográfica, denominándose más concretamente el modelo SRTM DTED 2

para los datos con una precisión de 1 segundo de arco y SRTM DTED 1 para los datos con

una precisión de 3 segundos de arco.

Los datos del modelo están organizados por continentes y pueden descargarse desde el

siguiente servidor FTP (usuario anónimo):

ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/version2/SRTM3


En la figura 1.3 se muestra la distribución por continentes de todos los datos del modelo.

Cada pequeña cuadrícula se corresponde con un fichero de datos.

Figura 1.3 Distribución por continentes de los datos del modelo SRTM DTED.

Para facilitar la localización de los datos, el modelo se divide en distintas áreas, tal y como

se muestra en la figura 1.4.

Figura 1.4. Distribución por áreas de los datos del modelo SRTM DTED.


Los datos referentes a Cuba se encuadran por tanto en las áreas 32. Dentro de cada área, los

ficheros de datos que se corresponden con las cuadrículas de la figura 1.4 usan la

nomenclatura “NxxEyyy.hgt” o “NxxWyyy.hgt”, donde “xx” es el valor de la latitud

meridional de la cuadrícula e “yy” es el valor de la longitud oriental de la cuadrícula. En la

figura 1.5 se muestra una ampliación del las área indicada y una referencia de las

cuadrículas que cubren todo el territorio nacional.

Figura 1.5 Cuadrículas del modelo SRTM DTED correspondientes a Cuba en el área 32.

De esta forma, para cubrir todo el territorio nacional es necesario descargar los siguientes

ficheros:

• Área 32: NxWy.hgt, x entre [19, 21], y entre [74, 86].

1.3.3 Otros modelos.

Las últimas versiones de Radio Mobile permiten trabajar con otros modelos digitales del

terreno:

• Globe.

• BIL.

1.4 Cartografía.

El mapa topográfico se superpone al mapa de trabajo y al mapa de cobertura para ofrecer

información más completa al usuario final. En los dos siguientes apartados se describen

diferentes paquetes de cartografía digital que pueden emplearse con el programa Radio

Mobile.


1.4.1 Cartografía pública básica.

Radio Mobile permite la importación de mapas y ortoimágenes disponibles gratuitamente

en determinados servidores de Internet, así como de formatos especiales de información

digital sobre el terreno. A continuación se describen brevemente los formatos disponibles.

Es necesario considerar que, en algunos casos, Radio Mobile puede descargar los datos

directamente de los servidores de Internet mediante la conexión de red del PC, mientras que

en otros casos se necesita copiar los ficheros almacenados en el disco duro.

1.4.2 LANDSAT.

Radio Mobile permite la superposición y fusionado de ortoimágenes del satélite

LANDSAT con el mapa de trabajo y el mapa de cobertura. No es necesario descargar al

disco duro ningún fichero con las ortoimágenes, ya que Radio Mobile lo hará directamente

a través de la conexión a Internet del PC.

Más información sobre las ortoimágenes de LANDSAT en: [6]

1.4.3 Cartografía Terraserver.

Terraserver es una empresa que ofrece cartografía y ortofotografías de los Estados Unidos

gratuitamente a través de Internet. Si el mapa de trabajo está ubicado en este país, Radio

Mobile podrá descargarlas automáticamente a través de la conexión a Internet del PC.

Más información sobre Terraserver en: [7]

1.4.4 Cartografía Tiger.

Se trata de cartografía oficial elaborada por la Oficina del Censo de los Estados Unidos (US

Census Bureau), disponible gratuitamente a través de Internet. Si el mapa de trabajo está

ubicado en los Estados Unidos, Radio Mobile podrá descargarla automáticamente a través

de la conexión a Internet del PC.

Más información sobre Cartografía Tiger en: [8]

1.4.5 Cartografía Toporama.

Cartografía oficial elaborada por el gobierno de Canadá y disponible gratuitamente a través

de Internet. Si el mapa de trabajo está ubicado en este país, Radio Mobile podrá descargarla

automáticamente a través de la conexión a Internet del PC.

Más información sobre Toporama en: [9]


1.4.6 Land Cover.

El término "Land Cover" (cubierta terrestre) se refiere a un conjunto de datos digitales con

información de interés sobre la superficie terrestre: vegetación, estructuras artificiales como

edificios, etc. Radio Mobile permite la importación de ficheros Land Cover para mejorar la

exactitud en el cálculo de pérdidas adicionales en los radioenlaces, debidas a entornos

urbanos o masas forestales.

Puede encontrarse más información sobre Land Cover en: [10]

Radio Mobile es capaz de leer ficheros de Land Cover en formato Plate Carre. Los

ficheros están disponibles gratuitamente para su descarga en la siguiente web de la

Universidad de Maryland (EE.UU.) [11]

Una vez descargados y almacenados en el disco duro del PC, podrán utilizarse

posteriormente con Radio Mobile.

1.4.7 ADRG-CADRG.

Los gráficos ADRG (ARC Digitised Raster Graphics) son representaciones rasterizadas de

productos gráficos en papel donde el material en papel se transforma en datos digitales

escaneándolo y transformándolo al sistema de referencia ARC (Arc second Raster Chart).

El formato CADRG (Compressed ADRG) se deriva del ADRG, mediante un proceso de

diezmado (reducción de la frecuencia de muestreo), filtrado, compresión y conversión al

estándar RPF (Raster Product Format). La tasa de compresión de los datos respecto al

formato ADRG es de 55:1.

Los formatos ADRG y CADRG se utilizan como una capa adicional para gran variedad de

aplicaciones de cartografía y sistemas de información geográfica, tanto civil como militar.

Si se tienen los ficheros de alguno de estos formatos almacenados en el disco duro del PC,

pueden ser utilizarlos con Radio Mobile.

1.4.8 Cartografía propietaria avanzada.

Radio Mobile permite la importación de cualquier tipo de imagen georreferenciada, por lo

que se pueden aprovechar imágenes tomadas de modelos cartográficos digitales o de

Sistemas de Información Geográfica (GIS).

CAPÍTULO 2. Manual para la utilización de Radio Mobile 17

CAPÍTULO 2. MANUAL PARA LA UTILIZACIÓN DE RADIO

MOBILE

En este capítulo se ha confeccionado un manual con el objetivo que un usuario sin haber

utilizado el Radio Mobile pueda configurar paso a paso los parámetros y datos necesarios

para logar su utilización. El propio programa tiene su ayuda pero no cuenta con los detalles

que le permitan a este nuevo usuario la utilización rápida del programa.

En la elaboración de este manual, se recopiló información que se encuentra de forma

dispersa en diferentes sitios de Internet, (Ver Anexo II) algunos de sitio se citan en el

cuerpo de este manual y se plasmaron imágenes del programa para una mayor comprensión

del mismo.

Se describen una serie de procedimientos para la configuración y cálculos de sistemas de

radio, los cuales pueden operar en las bandas de HF, VHF, UHF y SHF, concretamente en

el rango comprendido entre los 20 y 20 000 MHz. Tantos los pasos de configuración, como

ejemplos expuestos en el Capitulo III se centraran en una casuística concreta: el cálculo del

dimensionamiento de enlaces de radio en la banda de 2,4 GHz, en un entorno punto a

punto. Radio Mobile es una herramienta que tiene muchas más posibilidades, pero

consideró que esta aplicación es la de uso más común para los potenciales usuarios a los

que va dirigido este manual y puede servir como introducción básica para explotar el resto

de posibilidades.

El producto final del cálculo de los radioenlaces se plasmará en un mapa topográfico de

cobertura, para cuya generación se utilizarán tres elementos básicos: cartografía de la zona

donde se van a realizar los cálculos, un modelo digital del terreno que cubra esa zona y el


algoritmo de cálculos de propagación implementado en Radio Mobile. Se obtendrá por

tanto un modelo formado por tres capas:

• Mapa de trabajo, elaborado a partir de un modelo digital del terreno (DEM). Se

usarán los DEM GTOPO30/SRTM30 y SRTM DTED.

• Mapa topográfico, elaborado a partir de una cartografía específica. Se usará

cartografía propietaria o cartografía gratuita disponible en Internet.

• Mapa de cobertura, elaborado con el algoritmo de cálculo de propagación Longley-

Rice, implementado en Radio Mobile.

El producto final será un mapa resultado de la fusión de las tres capas anteriores. En los

apartados sucesivos se ofrece una explicación detallada de todos los elementos del modelo

y del proceso de elaboración del producto final. En Anexo III se muestra un glosario con la

terminología empleada.

A la hora de utilizar el programa, se debe tener en cuenta una gran cantidad de parámetros

con el objetivo de poner a punto el mismo y así lograr una simulación con los resultados

más reales posible.

Los pasos a seguir para configurar el programa son:

Instalación de Radio Mobile.

Extracción de los datos de elevación.

Posicionamiento de estaciones.

Configuración de la red.

Parámetros globales.

Topología.

Pertenencia a la Red

Sistemas.

Estilo.

Cálculos de coberturas.


Inserción de datos topográficos.

Uso de cartografía propietaria.

Estos pasos serán descritos en lo adelante en forma de epígrafes.

2.1 Instalación de Radio Mobile.

En este apartado se describe paso a paso el proceso de descarga e instalación del paquete

Radio Mobile versión 9.7.2. Este proceso puede sufrir variaciones en función de las

modificaciones realizadas por el autor del programa y que tienen aplicación en versiones

sucesivas. Puede encontrarse información actualizada en: [12]

El paquete programa puede descargarse desde la siguiente URL:

http://www.cplus.org/rmw/download.html

Para completar la instalación, es necesario seguir los siguientes pasos desde esa URL:

1. Descargar el programa “Visual Basic Runtime (Service pack 6)” desde la

URL de Microsoft que se indica en la página de descarga. El nombre del

fichero es vbrun60sp6.exe. Es necesario instalar este programa antes de

seguir con el resto de pasos. En función del sistema operativo que se use,

puede ser necesario reiniciar el equipo tras realizar la instalación.

2. Descargar el archivo Zip que contiene los ficheros ejecutables de Radio

Mobile. El nombre del archivo es rmw972spa.zip. Descomprimir el archivo

en un directorio para programas, por ejemplo en C:\Archivos de

programa\Radio Mobile\.

3. Descargar el archivo Zip que contiene los ficheros suplementarios de

Radio Mobile. Este archivo contiene diagramas de radiación de antenas

típicas (.ant), una base de datos con coordenadas geográficas de ciudades

(cities.dat) y una base de datos con sistemas típicos (radiosys.dat). El

nombre del archivo es sup.zip y debe descomprimirse en el mismo directorio

usado en el punto 2.

4. Descargar el archivo Zip que contiene los ficheros de redes de ejemplo de

Radio Mobile (*.net). El nombre del fichero es net.zip y puede


descomprimirse en cualquier directorio de trabajo. La primera vez que se

haga click en un fichero “.net”, seleccionar el ejecutable de Radio Mobile

como programa asociado.

5. Si se desea cargar y grabar imágenes en los formatos JPEG TIFF y PNG,

instalar también la librería dinámica (DLL) gratuita disponible en

freeimage.zip.

Una vez completada la instalación, se ejecuta el programa a través del fichero

“RMWSPA.exe”.

Observación: Si alguno de los hipervínculos de este apartado no funciona, con toda

probabilidad se deba a la aparición de una nueva versión del programa. Chequear la web de

Radio Mobile.

2.2 Extracción de los datos de elevación.

Una vez dentro del programa, el primer paso es extraer los datos de elevación para generar

un mapa de trabajo. Para ello, acceder a la ventana de configuración para extraer los datos

mediante el menú “Archivo -> Propiedades del Mapa”.

• Centro (Latitud, Longitud): Coordenadas del punto que se define como centro del

mapa de trabajo. Existe una base de datos (fichero cities.dat) con las coordenadas de

varias ciudades del mundo. También existe la posibilidad de identificar el punto

mediante locator, aunque no se recomienda por su escasa precisión. Ejemplo:

Centro del mapa en 21,92675º N, -79,44231º O

• Tamaño (km) Ancho, Alto: Tamaño de la porción del mapa de trabajo que se

representará en pantalla, tomando como punto central el definido anteriormente.

Ejemplo: Tamaño del mapa 83,47 x 50 Km.

• Tamaño (píxeles) Ancho, Alto: Tamaño del mapa en pantalla. Ejemplo: Tamaño

del mapa en pantalla 1005 x 602 píxeles.

• Fuente de datos de altitud: Ubicación de los ficheros que almacenan los datos de

elevación del modelo digital del terreno. En caso de usar los ficheros para Cuba del


modelo GTOPO30, se trata de la ruta donde se encuentran la carpeta w100n40. Si

no se define ninguna ruta, el programa descargará automáticamente los ficheros a

través de la conexión a Internet.

Figura 2.1 Pantalla de extracción de datos de elevación.

Observación: Para trabajar con los ficheros de Internet, se requiere una conexión de alta

velocidad. En caso de que se prevea que no se puede disponer de ella, resulta altamente

recomendable descargar previamente los ficheros necesarios de trabajo al disco duro del

PC.

Una vez cumplimentados los datos de captura, pulsar el botón “Extraer” para generar una

imagen con el mapa de trabajo, como se muestra en la figura 2.2.


Figura 2.2 Presentación del mapa de trabajo (Provincia de Sancti Spíritus). 2.3 Posicionamiento de estaciones.

El objetivo es el cálculo de la cobertura acimutal de una estación máster y sus puntos

remotos desde un emplazamiento dentro del mapa de trabajo. Para ello, se posicionan

varias estaciones de radio. El posicionamiento de las estaciones en el mapa se realiza desde

el menú “Archivo -> Propiedades de las unidades”, a través de la ventana de captación de

datos, que se presenta en la figura 2.3.

Para iniciar la configuración de la estación master (Hotel Perla). En esta pantalla se

ejecutan los siguientes pasos, por orden:

1. En el marco izquierdo, seleccionar “Unidad 01”. Se define esta unidad

como estación ubicada en el emplazamiento donde se pretende ubicar la

estación master.

2. En el marco derecho, dar un nombre al emplazamiento (“Nombre”).

Ejemplo: El equipo Máster se llamará "Hotel Perla".

3. Pulsar el botón “Ingresar LAT LON o QRA” para introducir las

coordenadas del emplazamiento en la ventana “Coordenadas”, según se


muestra en la figura 2.4. Se pueden usar el sistema sexagesimal, decimal o

locator, no recomendándose este último por su escasa precisión. Otra opción

es usar el cursor para fijar el emplazamiento mientras se está en el mapa de

trabajo (“Colocar la unidad en la posición del cursor”). Una vez fijada la

posición, en la pantalla inicial de captación de datos aparecerá la altitud

sobre el nivel del mar del emplazamiento, según se muestra en la figura 2.3.

Ejemplo: El equipo Máster se ubicará en 21º 55' 41,8'' N y -79º 26' 35,5'' O.

4. Es necesario repetir estos tres pasos para ubicar las demás estaciones, como

se muestra en la figura 2.3 y 2.4.

5. Mediante el menú “Ver -> Mostrar Redes” se puede comprobar el

posicionamiento de las estaciones en el mapa de trabajo.

Figura 2.3 Captación de datos de posicionamiento de la estación de referencia.

Observación: Se pueden posicionar hasta 50 unidades en el mapa.


Figura 2.4 Posicionamiento de cada estación.

Una vez posicionadas las estación, se esta en condiciones de programar el resto de

parámetros de la red necesarios para realizar los cálculos, tal y como se describe en el

siguiente apartado.

2.4 Configuración de la red.

La configuración de la red consiste en asignar valores a las variables que el algoritmo de

Longley-Rice utiliza para el cálculo de propagación y se realiza a través del menú “Archivo

-> Propiedades de Redes”. Aparece una ventana con varios apartados de captación de

datos (Parámetros, Topología, Miembros, Sistemas y Estilo), que se describen a

continuación.

Una vez cumplimentados los datos de todos estos apartados, pulsar el botón “OK” de la

esquina superior derecha para aplicar los cambios y salir de esta pantalla.

2.4.1 Parámetros globales.

Dentro de “Propiedades de Redes –> Parámetros” aparece la ventana de la figura 2.5

El primer paso es seleccionar un registro de la lista de la izquierda (por ejemplo “Net 01”) y

asignarle un nombre a la red en el campo “Nombre de la Red”. En el ejemplo: La red se

denominará "TRD".


Figura 2.5 Parámetros globales de la red.

El resto de los campos hacen referencia a los siguientes parámetros:

• Refractividad de la superficie (Unidades-N): Refractividad de la superficie

terrestre en función de la refractividad a nivel del mar y de la altitud media del

terreno. El valor por defecto (301) se considera adecuado en casi todos los casos.

Ejemplo: En la zona de trabajo, la refractividad del suelo se tomara el valor de 301.

• Conductividad del suelo (S/m): Conductividad del terreno, expresada en Siemens

por metro. Depende del tipo de terreno y de la frecuencia de trabajo. (Ver Tabla 1).

Ejemplo: En la zona de trabajo, la conductividad del suelo es de 0,005 S/m.

• Permitividad Relativa del suelo: Permitividad relativa del terreno. Depende del

tipo de terreno y de la frecuencia de trabajo. (Ver tabla 1). Ejemplo: En la zona de

trabajo, la permitividad relativa del terreno es igual a 15.


• Frecuencia Mínima (MHz): Umbral inferior de la banda de frecuencias para la que

se realizarán los cálculos. Como se emplea la banda de 2,4 GHz, seleccionando

2400 MHz.

• Frecuencia Máxima (MHz): Umbral superior de la banda de frecuencias para la

que se realizarán los cálculos. Como se emplea la banda de 2,4 GHz, se selecciona

2500 MHz.

• Polarización (Vertical, Horizontal): Polarización de las antenas empleadas en la

red, seleccionar vertical. Las ondas con polarización vertical sufren menor

atenuación en la superficie terrestre, que las que tienen polarización horizontal.

• Modo estadístico (Intento, Accidental, Móvil, Difusión): Modo de variabilidad de

las señales en función de las características del sistema, tal y como se describe en la

Tabla 2 seleccionar un entorno difusión.

Tabla 2. Características de los modos de variabilidad.

• Clima: (Ecuatorial, Continental sub-tropical, Marítimo sub- tropical, Desierto,

Continental templado, Marítimo templado sobre la tierra, Marítimo templado

sobre el mar). Este parámetro influye en el índice de refracción del aire y en la

probabilidad de aparición de desvanecimientos de la señal (fading). Ejemplo: En

este caso se selecciona la opción continental sub-tropical, teniendo en cuenta que el

clima en Cuba presenta rasgos de continentalidad y se encuentra más cerca de la

zona tropical que de la zona Ecuatorial. (Según consulta con especialistas del

Instituto de Meteorología de la ACC).

• Pérdidas Adicionales (Ciudad, Bosque): Pérdidas adicionales si en el trayecto hay

grandes masas boscosas o entornos urbanos densos. Indicar el porcentaje

aproximado de territorio de este tipo dentro del mapa de trabajo.


Observación: Todavía no pulsar el botón "OK". Es el momento de pasar al siguiente

apartado de la ventana. (Topología)

2.4.2 Topología.

Dentro de “Propiedades de las redes –> Topología” aparece la ventana de la figura 2.6

Seleccionar la red de trabajo en el marco de la izquierda y configurar los siguientes

parámetros:

• Visible: Si está marcado, hace que la red sea visible en el mapa de trabajo.

• Red de voz (Controlador, Subordinado, Repetidor): Usar esta opción para redes

en las que la comunicación se hace entre una estación de referencia y varias

estaciones subordinadas, sin que haya radioenlaces adicionales entre estaciones

subordinadas. Es el caso de una red privada móvil (PMR) con un repetidor que da

servicio a varias estaciones móviles.

• Red de datos, Topología estrella (Master, Esclavo): Usar esta opción para redes de

datos en las que una estación maestra controla a varias estaciones esclavas, sin que

existan radioenlaces directos entre estas últimas.

• Red de datos, clúster (Nodo, Terminal): Usar esta opción para redes de datos que

pueden retransmitir datagramas (digipeaters).

En este caso de radioenlaces, marcar la opción “Red de datos, Topología estrella”.


Figura 2.6 Topología de la red.

2.4.3 Pertenencia a la red.

Dentro de “Propiedades de Red –> Miembros” aparece la ventana de la figura 2.7.

Seleccionar la red de trabajo en el marco de la izquierda. A continuación, en el marco

“Lista de todas las unidades” seleccionar la estación de referencia y configurar los

siguientes parámetros:

• Rol de…: Como se trabaja en una red de tipo “Red de datos”, seleccionar “Máster”.

• Sistema: Elegir el modelo de transceptor de entre los disponibles en la base de datos

de Radio Mobile (Radiosys.dat). En el apartado 2.4.4 se explica cómo dar de alta

nuevos modelos. Ejemplo: El transceptor es del modelo KBest 4601R con una

antena unidireccional de 15 dB.

• Altura de antena (m): Altura de la antena sobre la superficie terrestre en el

emplazamiento. Se puede escoger entre un valor fijo del sistema (Sistema) u otro

(Otro) especificado por el usuario. El valor de “Sistema” es el especificado en el


registro del transceptor correspondiente en la base de datos de Radio Mobile. (Ver

apartado 2.4.4.)

Figura 2.7 Pertenencia a la red de la estación de referencia. Se repiten los mismos pasos para la estación esclava, según se indica en la figura 2.8, en

esta caso es programa designa como esclavas las demás estaciones en el campo “Rol

de…”.

Ejemplo: El transceptor esclavo será igual que el máster (KBest 4601R con una antena

unidireccional de 15 dB).


Figura 2.8 Pertenencia a la red de la estación esclava

2.4.4 Sistema.

Dentro de “Propiedades de las redes –> Sistemas” aparece la ventana de la figura 2.9. A

través de la misma, se pude gestionar la base de datos de transceptores de Radio Mobile

que se almacena en el fichero “Radiosys.dat”.

Normalmente será necesario dar de alta nuevos registros en la base de datos con los

transceptores que se necesitan normalmente. Estos datos se pueden consultar en los

manuales técnicos que vienen con cada equipo.

El primer paso es, por tanto, seleccionar un registro libre en el marco izquierdo y asignar un

nombre en el campo “Nombre del sistema”. Para cada equipo que se registre, hay que

definir los siguientes parámetros:

• Potencia del Transmisor (Watt/dBm): Potencia de transmisión en watt o en dBm.

Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula


automáticamente el otro. Ejemplo: El radio KBest 4601R utilizará una potencia de

transmisión de 0,5 Watt.

Umbral el receptor (µV/dBm): Sensibilidad del receptor en microvoltios o en dBm.

Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula

automáticamente el otro. Ejemplo: El transceptor KBest 4601R tiene una sensibilidad de

recepción de -82 dBm.

Figura 2.9 Pantalla de gestión de la base de datos del equipo a utilizar.

• Pérdida de la línea (dB) (Cable + cavidades + conectores): Pérdidas en la línea de

transmisión, sumando las del cable coaxial, cavidades y los conectores. Ejemplo:

Las pérdidas solo serán la del conector de antena, ya que este equipo usa menos de

1 metro de cable coaxial por lo que el valor de 0,5 dB.

• Ganancia de la antena (dBi/dBd): Ganancia de la antena referida a la de la antena

isotrópica (dBi) o a la de un dipolo de media longitud de onda (dBd). Solamente es

necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula


automáticamente el otro. Ejemplo: La antena a utilizar es una HG2415G de 15 dBi

de ganancia.

• Altura de la antena (m) sobre el suelo: Altura de la antena sobre el terreno del

emplazamiento. Este valor puede modificarse a posteriori antes de calcular el

radioenlace. (Ver apartado 2.4.3.) Ejemplo: La altura de la antena se define desde

un inicio o durante la simulación del enlace teniendo la posibilidad de aumentar o

disminuir esta, hasta logra el valor óptimo para cada caso.

• Perdida adicional cable (dB/m) Si la altura de la antena difieren: Atenuación por

unidad de longitud de la línea de transmisión que transcurre desde la base de la torre

o mástil de la antena hasta el conector de la misma. Esta atenuación no se incluye en

el apartado “Perdida de la línea” porque el programa permite variar dinámicamente

la altura a la que se encuentra la antena, según se ha especificado en el apartado

anterior.

Pulsando el botón “Agregar a Radiosys.dat”, se salva el nuevo sistema a la base de datos

de Radio Mobile, de forma que no sea necesario volver a introducir los datos técnicos en

futuros cálculos. Del mismo modo, el botón “Remover del Radiosys.dat” permite eliminar

registros de la base de datos.

Observación: Es necesario aclarar que con solo cambiar algún parámetro tanto del radio

como de la antena se debe considerar como un sistema diferente.

2.4.5 Estilo.

Dentro de “Propiedades de las redes –> Estilo” aparece la ventana de la figura 2.10.

Seleccionar “Normal” en la opción “Modo de propagación”, ya que en este documento no

se contempla el cálculo de interferencias.


Figura 2.10 Pantalla de gestión del estilo.

El significado de las siguientes casillas se muestra a continuación:

• Usar "Dos Líneas" para Línea de Vista: Permite habilitar o deshabilitar la

aplicación del método de dos rayos (directo y reflejado en la superficie terrestre) en

el algoritmo de cálculo de radioenlaces LOS, es decir, sin obstáculos intermedios.

Simplifica los cálculos el tiempo de procesamiento en el caso de radioenlaces de

visión directa. Habitualmente se mantiene marcada esta casilla.

• Dibujar una línea verde si la señal relativa RX (dB) es >= <valor1>: Dibujar una

línea verde si la señal recibida en un punto del mapa supera el <valor1> indicado en

dB.

• Si no dibujar una línea amarilla si la señal relativa RX (dB) es >= <valor2>: si

no, dibujar una línea amarilla si la señal recibida en un punto del mapa supera el

<valor2> indicado en dB.


• Si no, dibujar una línea roja: Si no, dibujar una línea roja.

• Dibujar líneas con el fondo oscuro: Dibujar líneas con el fondo oscuro.

Para los cálculos, se mantienen marcadas las casillas tal como muestra en la figura 2.10.

Como se muestra más tarde, la representación de los niveles de señal se realizará realmente

utilizando el código “S”.

2.5 Cálculos de coberturas.

Para ver con claridad la opción de cálculo de cobertura, se ubica un equipo móvil dentro del

mapa de trabajo con el nombre Móvil WiFi. Una vez concluida la configuración de la red,

el usuario esta en condiciones de comenzar con los cálculos de cobertura. Para ello, se

selecciona “Herramientas -> Cobertura de Radio -> Polar simple” en el menú principal

del programa. De esta forma, se calcula la cobertura utilizando un sistema de coordenadas

polares (ρ, ϕ) en torno a la estación central, el sistema calcula radioenlaces en vanos

lineales a incrementos programables del azimut ϕ, dentro de un determinado rango de

distancias ρ desde la estación central.

Aparecerá una ventana similar a la de la figura 2.11.

Configurar los siguientes parámetros:

• Unidad central: Seleccionar el sistema que actúa como estación para la que se desea

medir la cobertura (normalmente, un repetidor) en este caso se define como ejemplo

el equipo máster. Ejemplo: Seleccionar la estación de referencia "Hotel Perla"

• Unidad Móvil: Seleccionar el sistema que actúa como estación móvil que se

desplaza en torno a la estación central y que sirve como referencia para chequear la

calidad de la recepción. Ejemplo: Seleccionar la estación móvil "Móvil WiFi"

• Red: Seleccionar la red que se ha definido siguiendo las instrucciones del apartado

2.4.1. Ejemplo: Seleccionar la red "TRD"

• Dirección del enlace: Seleccionar “Centro Tx – Móvil Rx” para calcular la cobertura

que ofrece la estación de referencia. Seleccionar “Centro Rx – Móvil Tx” para

calcular la cobertura de la estación móvil desde el punto de referencia. Ejemplo: En

este caso, seleccionar la primera opción.


Figura 2.11 Pantalla de configuración para el cálculo de cobertura simple polar.

• Alcance (km) mínimo/máximo: Rango de valores, en km, del radio ρ de cada vano

lineal desde la estación central, para el que se realizarán los cálculos. Para

comprobar la cobertura real de la estación central, el valor máximo ha de ser igual o

superior a la distancia de propagación en espacio libre que asegure un valor de

potencia recibida por encima de la sensibilidad del receptor, para un sistema dado.

No obstante, un valor de 200 Km se considera adecuado, ya que la operación a

distancias superiores normalmente implicará márgenes de fading reducidos y por

tanto una mayor afectación en caso de desvanecimientos rápidos debidos a la

propagación multitrayecto. Ejemplo: Para este caso se calculara la cobertura a una

distancia entre 0,01 Km. y 50 Km. de la estación máster.


• Rango del azimut (º) mínimo/máximo/paso: Rango de valores del azimut ϕ en

torno a la estación central, para los que se realizará el cálculo de coberturas. Los

valores 0º y 360º se corresponden con el norte geográfico. Si se quiere calcular la

cobertura en todo el azimut de la estación central, se debe seleccionar 0º como valor

mínimo y 360º como valor máximo. El valor “paso” es el incremento, en grados,

entre dos vanos radiales consecutivos. De esta forma, si toman los valores anteriores

y se selecciona un incremento de 1º, la cobertura acimutal se calculará usando un

total de 360 vanos lineales. Ejemplo: En este caso se calcula la cobertura completa

acimutal (360º), a intervalos de 1º.

• Patrón de Antena: Diagrama de radiación de las antenas usadas. Puede seleccionar

entre varios diagramas de radiación predefinidos en el sistema, seleccionando el

fichero correspondiente en el apartado “Archivo”. En el caso más común, tanto la

antena de la estación central como la de la estación móvil serán unidireccionales, así

que se selecciona el modelo “yagi.ant”. El modelo presupone una ganancia de 0 dB

que es modificado en el cálculo final por los valores de ganancia configurados en el

apartado 2.4.4. El programa muestra el diagrama de radiación del modelo empleado

pulsando el botón “Ver patrón”. Aparecerá una representación del diagrama de

radiación de la antena en el plano H, tal y como se muestra en el Anexo IV.

Ejemplo: El equipo máster utiliza una antena unidireccional.

• Dibujar: En este apartado se configuran los colores que usará el sistema en la

representación de los resultados:

1. Contorno: Dibujar una línea de contorno en cada cuadrícula determinada por

los incrementos de ρ, ϕ.

2. Superficie: Rellenar las cuadrículas donde existe cobertura con el color

amarillo.

3. Arcoíris: Usar distintos colores en función del nivel de señal recibido en la

cuadrícula, de acuerdo con una escala que se representará en pantalla. Ejemplo:

Usted puede seleccionar cada nivel de señal con un color distinto (Arcoíris).


• Umbral: Tipo de umbral de recepción que se usará en la presentación de los

resultados:

1. S-Unit: Representar un color distinto para cada nivel de señal respecto de la

sensibilidad del receptor, usando el código S y de acuerdo a los valores

indicados en la tabla 3. Cada valor de S se corresponde con un rango de valores

del margen de fading (M) en un punto determinado del radioenlace, siendo M =

Pr – Prmin (Pr = potencia recibida en un punto, Prmin = sensibilidad del

receptor).

2. dBm: Representar un color distinto para cada nivel de señal del rango definido

en los campos “de/a” en decibelios. Si selecciona “Auto configuración” el

límite inferior del rango se configura automáticamente con un valor igual a la

sensibilidad del receptor móvil y el rango máximo 40 dB por encima.

3. µV: Representar un color distinto para cada nivel de señal del rango definido en

los campos “de/a” en microvoltios. Si selecciona “Auto configuración” el límite

inferior del rango se configura automáticamente con un valor igual a la

sensibilidad del receptor móvil y el rango máximo 40 dB por encima.

4. dBµV/m: Representar un color distinto para cada nivel de señal del rango

definido en los campos “de/a” en decibelios por microvoltio por metro (campo

eléctrico). Si selecciona “Auto configuración” el límite inferior del rango se

configura automáticamente con un valor igual a la sensibilidad del receptor

móvil y el rango máximo 40 dB por encima.


Tabla 3. Correspondencia del código S y el margen de fading M para frecuencias superiores a 30 MHz.

Como valor de threshold (umbral) se utilizará “dBm” con un rango de -82 a -65, tal y como

se muestra en la figura 2.11. Del mismo modo, en el apartado “Dibujar” seleccionar las

opciones “Superficie” y “Arcoíris”. En este caso se utilizan modelos de antenas

direccionales.

Una vez completados todos los campos, pulsar el botón “Dibujar” de la ventana

“Cobertura de Radio polar simple” para iniciar los cálculos. Aparecerá una ventana de

diálogo en la que se nos pregunta si se desea convertir el mapa de trabajo a escala de grises

(Redibujar a escala de grises) para mejorar la visualización de los resultados. Como

primera muestra, seleccionar sí. El programa convierte el mapa de trabajo a escala de grises

y representa en color los niveles de señal en cada punto, como se muestra en la figura 2.12,

dando lugar al mapa de cobertura. En la parte superior aparece una escala con el código

de color que corresponde a cada nivel de señal según la escala “dBm” referida a la

sensibilidad del receptor (Ver tabla 3 para interpretar los datos).


Figura 2.12. Fusionado del mapa de cobertura con el mapa de trabajo a escala de grises.

A continuación, el programa nos pide seleccionar dónde se desea guardar los datos del

mapa de cobertura obtenidos, mediante la ventana de diálogo que aparece en la figura 2.13.

Figura 2.13 Ventana de diálogo para almacenamiento de datos.


Para continuar aparecen las siguientes opciones:

• Mantener en la misma imagen: Fusionar el mapa de cobertura con el mapa

de trabajo.

• Mantener en una nueva imagen: Generar una nueva imagen fusionando el

mapa de cobertura con el mapa de trabajo.

• Mantener volátil: Mantener volátil el mapa de cobertura, fusionándolo con

el mapa de trabajo solamente en pantalla.

• Descartar: No guardar los datos, volver al mapa de trabajo original.

2.6 Inserción de datos topográficos.

Como valor añadido el usuario puede insertar datos topográficos en el mapa de trabajo.

Tomando como base el mapa de trabajo original (Ver apartado 2.2), a través del menú

“Editar -> Combinar imágenes…” nos aparece la ventana de la figura 2.14.

Figura 2.14. Mapas topográficos disponibles para fusionar con el mapa de trabajo.


Puede seleccionar varios mapas topográficos para fusionar con el mapa de trabajo:

• Otra imagen: Usar un mapa de trabajo personalizado. Por ejemplo, la

cartografía propietaria que se describe en el apartado 2.6.1. Más información

en el siguiente apartado.

• Internet LANDSAT - Mundo: Ortoimágenes del satélite LANDSAT.

Radio Mobile descargará directamente de Internet la ortoimagen que se

superpone al mapa de trabajo. Cobertura mundial.

• Internet Terraserver – USA: Mapas Terraserver, cobertura solamente para

los Estados Unidos.

• Internet Tiger – USA: Mapas Tiger, cobertura solamente para los Estados

Unidos.

• Internet Toporama – Canada: Mapas Toporama, cobertura solamente para

Canadá.

• Cobertura de la tierra: Ficheros Land Cover en formato Plate Carre.

Pulsar "Buscar" para indicar el directorio donde están almacenados.

• ADRG-CADRG: Ficheros en formato ADRG-CADRG. Pulsar "Buscar"

para indicar el directorio donde están almacenados.

Solamente con la primera y la última opciones (ver figura 2.14) se pueden usar mapas

propietarios. El resto de opciones utilizan mapas disponibles gratuitamente en Internet y

Radio Mobile los acota automáticamente para ajustarlos al mapa de trabajo. Requieren que

el ordenador donde se ejecuta Radio Mobile esté conectado a Internet. Una vez elegido el

mapa de interés, seleccionar la opción “Operación – Multiplicar” y pulsar el botón

“Dibujar”. Con la operación “Multiplicar” o “Adicionar” los datos del mapa topográfico

se superponen al mapa de trabajo. Con la operación “Copiar”, los datos topográficos

sustituirían al mapa de trabajo. Una vez que se pulsa “Dibujar”, nos aparecerá una ventana

de diálogo para seleccionar la forma de almacenamiento de los datos, exactamente igual a

la de la figura 2.13 del apartado anterior.

Es importante resaltar que la operación de fusionado con el mapa topográfico también

puede realizarse con posterioridad a la representación de los datos en crudo sobre el mapa


de trabajo, es decir, tras conseguir el resultado indicado en la figura 2.12. Pueden probarse

ambos métodos para determinar cuál ofrece mejor calidad, en función de la cartografía

utilizada.

2.6.1 Uso de cartografía propietaria.

En este apartado se explica la forma de utilizar cartografía propietaria con Radio Mobile.

En primer lugar, se necesita escanear o convertir la cartografía a un formato de imagen

estándar (BMP, JPEG, GIF, TIFF, PNG) que pueda importarse desde Radio Mobile. Se

debe además, conocer las coordenadas geográficas de las cuatro esquinas de la imagen y

tener instalada la librería “freeimage.dll” en el directorio de instalación de Radio Mobile.

Para realizar la captura de imágenes, puede utilizarse cualquier programa gratuito, como

Gadwin Print Screen, que puede descargarse desde la siguiente URL:

http://www.gadwin.com/download/ps_setup.exe

A modo de ejemplo, se utiliza la imagen georreferenciada de la Presa Zaza (figura 2.15)

La cual fue obtenida mediante Google Earth, se utiliza esta para así ver con más precisión,

los detalles a la hora de combinarla con la siguiente. Para georreferenciar la imagen con el

programa Radio Mobile, es necesario conocer las coordenadas exactas de las cuatro

esquinas de la imagen, las cuales las obtienen con el propio Google Earth. Ejemplo: Esta

cartografía consiste en una fotografía denominada "Presa Zaza.jpg"

• Esquina superior izquierda: 21,90892 N, -79,47617 O.

• Esquina superior derecha: 21,90892 N, -79,30434 O.

• Esquina inferior izquierda: 21,79383 N, -79,47617 O.

• Esquina inferior derecha: 21,79383 N, -79,30434 O.


Figura 2.15 Cartografía propietaria georreferenciada.

Imaginar que el mapa de trabajo se encuentra ubicado en la zona de la provincia de Sancti

Spíritus que aparece en la figura 2.16, centrado en 21,85138 N, -79,39026 O y un tamaño

vertical de 12 Km. No es necesario que el mapa topográfico que se utiliza tenga las mismas

dimensiones que el mapa de trabajo, ya que el programa realizará los ajustes necesarios en

función de los datos de georreferencia.

Para realizar el fusionado de ambos mapas, en primer lugar seleccionar “Archivo -> Abrir

imagen” y seleccionar el fichero con la imagen del mapa topográfico que se desea

importar, en este caso “Presa Zaza.jpg”.


Figura 2.16 Mapa de trabajo de la provincia Sancti Spíritus (Presa Zaza).

A continuación hay que calibrar la imagen. Para ello, seleccionar “Archivo ->

Propiedades de la imagen”. Aparecerá la ventana de la figura 2.17.

Pulsando el botón “Cuatro esquinas” se accede a la pantalla donde se configuran las

coordenadas de las cuatro esquinas del mapa topográfico:

• Esquina superior izquierda.

• Esquina superior derecha.

• Esquina inferior izquierda.

• Esquina inferior derecha.

Para modificar las coordenadas, pulsar el botón “Modificar” del punto deseado e introducir

las coordenadas mediante un interfaz similar al de la figura 2.4 (Coordenadas). Al aplicar

los cambios usando el botón “Ok” de la esquina superior derecha de la ventana, el

programa nos pregunta dónde se desea almacenar la información de calibración (archivo de


calibración .dat). Se debe usar el mismo nombre que la imagen del mapa topográfico, pero

con extensión .dat y la ruta donde se encuentran los ficheros “NET” de Radio Mobile, en

este caso “C:\Archivos de Programa\Radio Mobile\NET\Presa Zaza.dat”.

Figura 2.17 Calibración del mapa topográfico propietario. A continuación, mediante la opción “Archivo -> Guardar imagen como…”, grabar una

copia de la imagen del mapa topográfico (Presa Zaza.jpg) en el mismo directorio “NET” de

Radio Mobile: “C:\Archivos de Programa\Radio Mobile\NET\Presa Zaza.jpg”.

Ahora será necesario volver a cargar el mapa de trabajo, según se indica en el apartado 2.2.

Si este ya esta abierto, se puede usar directamente mediante el menú "Ventana".

Llegados a este punto, se puede realizar el fusionado del mapa de trabajo con el mapa

topográfico. Seleccionar “Editar -> Combinar imágenes…”, como se muestra el la figura

2.14. En el desplegable de la opción “Otra imagen” nos aparecerá, entre otras, la imagen

del mapa topográfico que se acaba de grabar en el directorio “NET” del programa. Se

selecciona y púlsar el botón “Dibujar” de la esquina superior derecha. Como resultado, se

obtiene la fusión de los mapas de trabajo y topográfico, tál y como se muestra en la figura

2.18.


Figura 2.18 Fusión del mapa de trabajo y el mapa topográfico propietario.

Los datos pueden ser salvados de la misma forma a la que se indica en la figura 2.13

Como se puede observar en la figura 2.18, cuando los mapas topográficos propietarios

están bien georreferenciados, los resultado de la fusión de son muy precisos. A esta imagen

se puede fusionar con el mapa de cobertura quedando una imagen que contiene el mapa de

trabajo (obtenido con radio Mobile con los datos de altitud (figura 2.16) la imagen

georreferenciada (obtenida con Google Hearth (figura 2.15) y el resultado del estudio de

cobertura (figura 2.12).

Con la información suministrada en este capitulo el usuario será capaz de configurar el

programa, ya con estos datos introducidos puede realizar disímiles de cálculos, existen

parámetros del terreno que a la hora de configurar se tomaron los que trae por defecto el

programa, pero si se conocen las características reales del terreno seria lo ideal para que

estos resultados sean los mas fieles posible.

CAPÍTULO 3. Ejemplo de dimensionamiento de enlaces con Radio Mobile 47

CAPÍTULO 3. EJEMPLO DE DIMENSIONAMIENTO DE ENLACES

CON RADIO MOBILE

En este capitulo se ha pretendido recoger los elementos necesarios para realizar el

dimensionamiento enlaces de radio de la manera más certera posible, empleando para ello

los instrumentos que se tienen a disposición, herramientas de calculo y observación (Radio

Mobile, Google Earth, etc.) además de los criterios de diseño presentes en las bibliografías

para este tipo de redes.

Se ejemplifican los cálculos para dos enlaces de redes punto a punto que operan en la banda

de 2,4 GHz, las cuales pertenecen a las empresas TRD Caribe y Copextel, SA en la

provincia de Sancti Spíritus.

3.1 Estudio de previo para el dimensionamiento.

Antes de acometer algún montaje es de vital importancia analizar la factibilidad del enlace.

El primer paso es realizar el Site Survey, donde se determinarán:

• La posición del punto, (si no se cuenta con GPS se aconseja el uso del programa

Google Earth u otro que aporte este dato).

• Si existen obstáculos en la trayectoria del enlace.

• La altura máxima sobre el suelo del lugar sobre el cual se levantará la torre.

• La altura máxima que pudiera tener la torre.

Otros datos de sumo interés para realizar la configuración de RadioMobile:


• Datos técnicos de los transceptores.

• Datos técnicos de la antena.

• Regulaciones de la ACS vigentes para la banda de 2,4 GHz.

3.1.1 Obtención de la posición de los puntos. (Coordenadas).

Para obtener las coordenadas de los puntos se puede utilizar un GPS, Mapas cartográficos

de la zona donde se encuentra el punto o mediante el programa Google Earth u otro que nos

brinde esta información. En la figura 3.1 se muestra un ejemplo de obtención de las

coordenadas del punto Hotel Perlas mediante Google Earth, este procedimiento se repite

para cada uno de los puntos que se necesitan sus coordenadas.

Figura 3.1 Obtención de las Coordenadas con el Google Earth.

3.1.2 Obtención de los datos técnicos de los transceptores.

Para obtener los datos técnicos de los equipos a utilizar remitirse de la documentación que

existe de los mismos, en este caso se utilizan equipos marca KBest BL 4601R (Ver Anexo


V). De este documento se obtendrán los datos de frecuencia, potencia y sensibilidad

necesarios para configurar Radio Mobile.

3.1.3 Obtención de los datos de las antenas a utilizar.

Para obtener los datos técnicos de las antemas nos remitirse a la documentación de la

misma, de esta se obtendrá la polarización a la cual puede trabajar la antena, frecuencia de

operación y ganancia. En el Anexo VI se muestra los datos técnicos de la antena HG2415G

con la que operan el sistema.

Observación: Ya con estos datos se puede configurar el posicionamiento de las estaciones y

los sistemas a utilizar, para ellos nos remitirse a los apartados 2.3 y 2.2.4 del Capitulo II.

Una ves configurados los parámetros descritos en los apartados del 2.2 al 2.4.5 el usuario

esta en condiciones de simular el enlace de radio, para ellos ir al menú Herramientas->

Enlace de Radio y nos saldrá una ventana similar a la que se muestra en la figura 3.2,

donde podemos observar el perfil del terreno, las zonas de Fresnel y valores obtenidos

como resultado de la simulación.

Figura 3.2 Simulación del Enlace de Radio.


3.2 Obtención de los resultados de la simulación.

Como puede observarse el la figura 3.2 se obtienen disimiles valores de interés como

resultado de la simulación, que nos sirven para alcanzar el propósito final, que sin duda será

lograr que el enlace sea factible y con los niveles de señal exigidos por el fabricante, estos

niveles se muestran a continuación: Receive Sensitivity

-65dBm@54Mbps

-66dBm@48Mbps

-70dBm@36Mbps

-74dBm@24Mbps

-77dBm@18Mbps

-79dBm@12Mbps

-81 dBm@ 9Mbps

-82 dBm@ 6Mbps Para lograr lo anterior en la ventana de la figura 3.2 se pueden modificar las variables del

este sistema, que son:

• Potencia de transmisión del radio.

• Ganancia de la antena.

• Altura de las antenas en cada extremo del enlace.

Debido a las perdidas multitrayecto, el incremento de la altura de la antena no implica

siempre el aumento en el nivel de la señal recibida, en ocasiones una disminución pequeña

puede mejorar el nivel de señal de forma considerable. Por eso se aconseja probar la antena

a varias alturas, teniendo en cuenta la no obstrucción de la línea directa entre las antenas.

Esto mismo debe realizarse en la práctica (pero ya con el conocimiento de la simulación).

Recordar que la definición de línea de vista directa es la liberación del 60 % de la primera

zona de Fresnel equivalente en el programa a 0,6F1. Por tanto, poder ver directamente el

extremo opuesto del enlace no indica que exista una afectación, la cual se evita con la

liberación total de la primera zona de Fresnel equivalente a 1,0F1.

En la simulación sí se debe liberar la primera zona de Fresnel totalmente y dejar una altura

entre el perfil del terreno y la línea directa entre las antenas (es la línea verde queque dibuja

el programa entre las dos antena), que sobrepase los obstáculos que existan en la realidad:

arboles, edificios, etc.


El programa nos brinda otras informaciones de interés que se pueden observar

seleccionando una de las cuatro posibilidades en la opción Ver que son: Perfil (figura 3.2),

Detalles (figura 3.3), Rango (figura 3.4) y Distribución (figura 3.5).

Figura 3.3 Detalles del resultado de la simulación.

Figura 3.4 Rango en el que variará la señal con relación al umbral del receptor.


Figura 3.5 Detalles de los niveles de Umbral y señal promedio.

Como resultado de estas simulaciones, se obtienen los siguientes datos que nos permiten

conocer en que situación aproximada se comportara el enlace.

Datos del enlace Hotel Perla y EAT perteneciente a la cadena de tiendas TRD Caribe en

Sancti Spíritus:

• Pérdida en el espacio libre : 105,3 dB

• Potencia recibida : -49,3 dBm

• Distancia del enlace : 1,58 Km

• Potencia del transmisor : 0,5W

• Ganancia de la antena receptora : 15 dBi

• Ganancia de la antena transmisora : 15 dBi

• Azimut: 359,0 º


• Altura de la antena sobre el suelo 18,5 m para el Hotel Perla y 15 m en el EAT.

Datos obtenidos mediante la simulación del enlace entre la torre de TV San Isidro y la

gerencia de Copextel SA en Sancti Spíritus:

• Pérdida en el espacio libre: 112,3 dB

• Potencia recibida : -56,3 dBm

• Distancia del enlace: 3,95 Km

• Potencia del transmisor: 0,5W

• Ganancia de la antena receptora: 15 dBi

• Ganancia de la antena transmisora: 15 dBi

• Azimut: 4,8º

• Altura de la antena sobre el suelo 14 m para la antena de la torre de TV San Isidro y

13 m en la gerencia de Copextel SA en Sancti Spíritus.

Con estos resultados y teniendo en cuenta los parámetros de los equipos y antenas a

utilizar, se llega a la conclusión que, en ambos caso son factible los enlaces, ya que se

obtienen los niveles de señal exigidos por el fabricante de los equipos Kbest 4601R para

lograr su máximo de ancho de banda.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 54

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

Se realizó una exhaustiva búsqueda, revisión, selección y consulta de fuentes de

información acerca del programa Radio Mobile, lo cual nos permitió sistematizar los

conocimientos que sobre el programa existen, partiendo de la necesidad de crear una

especie de manual para el uso del mismo.

Poner este manual que esta conformado por el propio trabajo de diploma a disposición de

los usuarios interesados, para lo cuál se facilitará, en formato digital, toda la información

que se obtuvo con la elaboración de este diploma.

Radio Mobile es una herramienta gratuita que puede ser utilizado en los cálculos y diseños

de sistemas de radio en las frecuencia comprendidas entre 20 y 20 000 MHz, para su uso no

es obligatorio una conexión a internet, ya que teniendo en su PC los datos de elevación del

terreno se pueden realizar los cálculos.

Entre las aplicaciones de Radio Mobile, se destacan:

• Predicción del rendimiento de sistemas radio.

• Análisis de la cobertura de un sistema sin necesidad de realizar mediciones sobre el

terreno.

• Visualización 2D y 3D de modelos digitales del terreno.

• Extracción del perfil topográfico del vano de un radioenlace.

• Interfaz con GPS (Global Positioning System).

• Interfaz con APRS (Automatic Position Reporting System).

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 55

En este trabajo se realizaron también, a modo de ejemplo, dos dimensionamiento de enlace,

a través de la aplicación del manual propuesto.

Radio Mobile es un programa que, a pesar de ser gratuito, los resultados de su aplicación

pueden ser comparados con otros programas como el PAHT-LOSS Ver 4.0 que se cotiza

actualmente en aproximadamente $ 5 000 (dólares canadienses).

El Radio Mobile es un programa que tiene constantes actualizaciones las cuales pueden

descargarse de su sitio oficial.

Recomendaciones

En este trabajo se trata de encaminar en el manejo del programa Radio Mobile a todos

aquellos que nunca han utilizado el mismo a los cuales se les recomienda:

1. Una vez que conozcan el manejo del programa adentrarse más en las posibilidades

que este brinda y que no han sido objeto de estudio en este trabajo, y así tratar de

obtener el mejor provecho a esta herramienta.

2. Si no tiene conexión a internet le recomienda tener los datos topográficos en su PC.

3. A la hora de hacer un estudio tanto de cobertura como de factibilidad de un enlace,

tener en cuenta que, este programa nos permite realizar una simulación, pero no

tiene en cuenta los obstáculos que se encuentren en la trayectoria.

4. Revisar las regulaciones emitidas por la ACS para las bandas de frecuencia a

utilizar y del equipamiento homologado en Cuba.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 56

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] “Description of the ITM/Longley-Rice model”. [En línea], disponible en:

http://flattop.its.bldrdoc.gov/itm.html [Accesado en Abril 2009]

[2] “Radio_ Mobile_ Deluxe_Group”. [En línea], disponible en:

http://groups.yahoo.com/group/Radio_Mobile_Deluxe [Accesado en Abril 2009]

[3] “Modelo GTOPO30/SRTM30”. [En línea], disponible en:

http://edc.usgs.gov/products/elevation/gtopo30/gtopo30.html [Accesado en Mayo 2009]

[4] “The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)” [En línea], disponible en:

http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ [Accesado en Mayo 2009]

[5] “U.S.Geological Survey” [En línea], disponible en:

http://edcsns17.cr.usgs.gov/srtmdted/ [Accesado en Abril 2009]

[6] “Lansat.org” [En línea], disponible en:

http://www.landsat.org/ [Accesado en Junio 2009]

[7] “Terraserver”[En línea], disponible en:

http://www.terraserver.com/ [Accesado en Abril 2009]

[8] “U.S. Census Bureau's Mapping and Cartographic Resources” [En línea], disponible

en: http://tiger.census.gov/[Accesado en Junio 2009]

[9] “The Atlas of Canada” [En línea], disponible en:

http://atlas.nrcan.gc.ca/site/english/maps/topo/map[Accesado en Abril 2009]

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 57

[10] “The USGS Land Cover Institute (LCI)” [En línea], disponible en:

http://landcover.usgs.gov/landcoverdata.php[Accesado en Junio 2009]

[11] “Department of Geography University of Maryland” [En línea], disponible en:

http://www.geog.umd.edu/landcover/1km-map.html[Accesado en Junio 2009]

ANEXOS 58

ANEXOS

Anexo I: Contenido de los ficheros del modelo GTOPO30.

Anexo II: Sitios de Interés.

Anexo III: Glosario.

Anexo IV: Patrones de Radiación.

Anexo V: Datos Técnicos antena HG2415G.

Anexo VI: Datos Técnicos equipos KBest BL4601.

ANEXOS 59

Anexo I Contenido de los ficheros del modelo GTOPO30

ANEXOS 60

Anexo II Sitios de Interés

http://www.cplus.org/rmw/english1.html

http://groups.yahoo.com/group/Radio_Mobile_Deluxe

http://www.telefonica.net/web2/ismael/REMER/indexremer.htm

http://flattop.its.bldrdoc.gov/itm.html

http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/

http://edc.usgs.gov/products/elevation/gtopo30/gtopo30.html

ftp://edcftp.cr.usgs.gov/pub/data/gtopo30/global/

ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm

http://edcsns17.cr.usgs.gov/srtmdted/

ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/version2/SRTM3

http://www.landsat.org/

http://www.terraserver.com/

http://tiger.census.gov/

http://atlas.nrcan.gc.ca/site/english/maps/topo/map

http://landcover.usgs.gov/landcoverdata.php

http://www.geog.umd.edu/landcover/1km-map.html

ANEXOS 61

Anexo III Glosario

ACS: Acrónimo de Agencia de Control y Supervisión. Empresa del Ministerio de la

informática y las Comunicaciones (MIC) encargada de la supervisión y control del espectro

radioeléctrico.

ACC: Acrónimo de Academia de Ciencias de Cuba.

APRS: Acrónimo de Automatic Position Reporting System. Sistema automático de

posicionamiento por paquetes. Mediante la utilización de GPS y transceptores radio, es

posible localizar a las estaciones de una red en tiempo real sobre un mapa.

BACKBONE: Enlace principal de una Red.

COPEXTEL SA: Acrónimo de Corporación Productora y Exportador de Tecnología

Electrónica. SA

DEM: Digital Elevation Model. Modelo digital del terreno determinado específicamente

mediante una red regular de cotas de altitud.

EAT: Acrónimo de Equipo de Atención Territorial, perteneciente a la Cadena de Tiendas

TRD Caribe.

Estación de master: Transceptor configurado adecuadamente y ubicado en el

emplazamiento para el que se desea elaborar el mapa de cobertura. Por ejemplo, un

repetidor.

Estación móvil: Transceptor configurado adecuadamente y que se usará como receptor de

referencia para los cálculos del mapa de cobertura.

Estación esclavo: Transceptor configurado adecuadamente y que se usará como receptor

de referencia para los cálculos y dimensionamiento de los enlace.

GIS: Acrónimo de Geographical Information System. Sistema de Información Geográfica

que busca referenciar una base de datos con la cartografía de un territorio, ligando ambos

conceptos.

ANEXOS 62

GPS: Acrónimo de Global Positioning System. Sistema de posicionamiento global vía

satélite.

LOS: Line Of Sight. Radioenlaces con línea de visión directa, es decir, sin obstáculos

intermedios entre el transmisor y el receptor.

Mapa de trabajo: Modelo digital del terreno (mapa georreferenciado con datos de

elevación) que se usará como base para la elaboración del mapa de cobertura.

Mapa de cobertura: Diagrama de probabilidad de recepción por encima de un

determinado umbral, que se superpone al mapa de trabajo. Es el resultado de los cálculos de

propagación considerando una estación de referencia, una estación móvil y un mapa de

trabajo concretos.

Mapa topográfico: Representación precisa de la localización, forma, clase y dimensiones

de los accidentes de la superficie terrestre, así como de los objetos que se sitúan de forma

permanente sobre ella.

Margen de fading: Margen de desvanecimiento. En cada ubicación geográfica en torno a

la estación de referencia, la estación móvil recibe un determinado nivel de señal. Para que

la comunicación sea posible, este nivel ha de ser superior a la sensibilidad del receptor. El

margen de desvanecimiento es la diferencia entre la potencia de la señal recibida y la

sensibilidad del receptor.

NASA: National Aeronautics and Space Administratrion. Administración Nacional de

Aeronáutica y Espacio de los Estados Unidos.

PC: Personal Computer. Ordenador (computadora) personal.

PMR: Private Mobile Radio o Professional Mobile Radio. Red privada móvil de

radiocomunicaciones.

Red: En el ámbito del presente manual, se denomina red al conjunto formado por la

estación de master y su esclavo.

TTL: Acrónimo de Time To Live. En este caso, número de repeticiones de la señal en un

entorno con varios repetidores. Es una función dependiente de dicho número.

TRD: Acrónimo de Tienda Recaudadora de Divisas.

ANEXOS 63

USGS: United States Geological Survey. Departamento de Geología de los Estados

Unidos.

VE2DBE: Indicativo de radioaficionado de Roger Coudé autor de Radio Mobile.

ANEXOS 64

Anexo IV Patrones de radiación

ANEXOS 65

Anexo V Datos técnicos antena HG2415G

ANEXOS 66

ANEXOS 67

Anexo VI Datos técnicos KBest BL4601

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