Manual de Cálculo de Coberturas con Radio Mobile

Manual de Clculo de Coberturas con Radio MobileVersin 3.1Autor: Ismael Pellejero EA4FSI-28T1Bienvenido a la versin 3.1 del Manual de Clculo de Coberturas con Radio Mobile en espaol. Web de carcter personal y no oficial. Si desea contactar con el autor, utilice el siguiente formulario.

ndice01. Introduccin. 02. Algoritmo de clculos de propagacin. 03. Modelos digitales del terreno. 3.1. Modelo GTOPO30/SRTM30.

3.2. Modelo SRTM/DTED. 3.3. Otros modelos utilizables. 04. Cartografa. 4.1. Cartografa pblica bsica. 4.1.1. LANDSAT. 4.1.2. Cartografa Terraserver. 4.1.3. Cartografa Tiger. 4.1.4. Cartografa Toporama. 4.1.5. Land Cover. 4.1.6. ADRG-CADRG. 4.2. Cartografa propietaria avanzada. 4.3. Google Earth. 05. Descarga e instalacin de Radio Mobile. 5.1. Cmo descargar la aplicacin. 5.2. Cmo instalar y mantener actualizada la aplicacin. 5.3. Configuracin bsica. 5.3.1. Configuracin del acceso a Internet. 5.3.2. Configuracin de las carpetas de modelos digitales del terreno. 06. Creacin del mapa de trabajo. 6.1. Extraccin de los datos de elevacin. 6.2. Posicionamiento de las estaciones. 6.2.1. Posicionamiento de estaciones con Google Earth. 07. Parametrizacin de la red de estaciones radio. 7.1. Parmetros globales. 7.2. Topologa de la red. 7.3. Definicin de estaciones. 7.4. Gestin de la base de datos de equipos radio.

7.5. Estilo de clculo. 08. Obtencin del mapa de cobertura. 8.1. Parmetros del mapa. 8.2. Representacin del mapa. 09. Inclusin de datos topogrficos. 9.1. Exportacin del mapa a Google Earth. 9.2. Utilizacin de cartografa pblica. 9.3. Utilizacin de cartografa propietaria. 10. Parametrizacin de radioenlaces en la banda de 2 metros. 10.1. Caractersticas tcnicas de los transceptores y las antenas. 10.2. Parmetros globales recomendados. 10.3. Caracterizacin del tipo de terreno. 10.4. Modo de variabilidad. 10.5. Zonas climticas. 10.6. Prdidas en lneas de transmisin y cavidades. 11. Aplicaciones. 11.1. Proyectos con Radio Mobile. 12. Glosario. 13. Enlaces de inters.

CONTROL DE VERSIONES DEL MANUAL:y

Consulte el blog de telecomunicaciones de emergencia, filtrando por la clave "Radio".

NOTAS IMPORTANTES:y y

Radio Mobile es un programa gratuito diseado por Roger Coud (VE2DBE). Visite la pgina oficial de Radio Mobile para obtener informacin actualizada sobre la herramienta.

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Este manual se ha diseado para la versin 10.0.4 de Radio Mobile. En esta pgina no se pretende ofrecer un soporte de la herramienta Radio Mobile. Para obtener soporte sobre la herramienta, recurra a la lista de correo oficial de Radio Mobile. Optimizado para una resolucin de 1024x768.

Manual de Clculo de Coberturas con Radio Mobile

01. Introduccin.Hasta hace relativamente pocos aos, la aplicacin de la ingeniera radio al clculo de coberturas se restringa a un mbito estrictamente profesional, mediante la utilizacin de aplicaciones de propsito especfico y de modelos digitales del terreno (MDT o DEM) muy costosos, fuera del alcance de los pequeos usuarios. Esta situacin cambi a finales de los 90 por dos motivos: la aparicin del software gratuito "Radio Mobile" y la publicacin igualmente gratuita de los datos en forma de modelo digital del terreno recogidos en la misin Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) de la NASA. "Radio Mobile" es un excelente programa creado en 1998 y mantenido desde entonces por el ingeniero y radioaficionado canadiense Roger Coud (VE2DBE), que utiliza datos digitales de elevacin 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 caractersticas tcnicas de los transceptores, sirven para alimentar un modelo de propagacin 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 rea de cobertura de un sistema de radiocomunicaciones que trabaje en una frecuencia comprendida entre los 20 y los 20.000 MHz. La misin SRTM de la NASA se realiz en febrero del ao 2000 y tuvo una duracin de 11 das, durante los cuales se acoplaron dos antenas de radar especiales al transbordador

espacial Endeavour. Siguiendo una trayectoria perfectamente calculada, el transbordador orbit alrededor de la Tierra emitiendo seales con su radar de apertura sinttica y recogiendo sus ecos. Mediante tcnicas de interferometra, la combinacin de los ecos radar recogidos para cada punto de medicin permite obtener la altitud del terreno. Los datos fueron procesados por el Jet Propulsion Laboratory (JPL) del Instituto Tecnolgico de Massachusetts (MIT) para elaborar un modelo digital del terreno, cuya distribucin final al pblico se realiza gratuitamente a travs de la Inspeccin Geolgica de los Estados Unidos (US Geological Survey). El presente manual surgi en su primera versin en enero de 2005, como una aplicacin interna de la Red Radio de Emergencia (REMER) de la Direccin General de Proteccin Civil y Emergencias (DGPCE) de Espaa, ante las necesidades de planificar emplazamientos radio susceptibles de uso durante una emergencia y de analizar la cobertura radio de su red de repetidores. La REMER es una organizacin gubernamental dependiente de la DGPCE e integrada actualmente por ms de 4.000 radioaficionados especialistas que prestan su colaboracin de forma voluntaria y altruista en casos de emergencia. Con el transcurso de los aos desde la aparicin de Radio Mobile, el programa ha ido adquiriendo una gran popularidad, sobre todo entre los usuarios de pases de lenguas inglesa y francesa. Esto en parte se debe a que la escasa documentacin disponible est escrita en su gran mayora en esos idiomas. El nico soporte disponible se realiza a travs de una comunidad de Yahoo cuyo idioma oficial es el ingls y en el que los usuarios hispanoparlantes pueden encontrar dificultades para resolver sus dudas. Algunos usuarios han desarrollando el trabajo de traducir los mens y mensajes internos de la herramienta a varios idiomas, entre ellos el espaol, pero seguimos teniendo una carencia de documentacin tcnica en nuestro idioma disponible para el pblico en general. Siguiendo esta lnea de esfuerzo de hacer llegar esta magnfica herramien al mayor ta nmero de usuarios posible, he decidido publicar este pequeo Manual de Clculo de Coberturas con Radio Mobile, en espaol, que se basa en el manual original destinado a la REMER y cuyo objetivo final es promover la difusin y utilizacin de la herramienta no slo entre los colaboradores de esta Red, sino tambin entre toda la comunidad de radioaficionados y cualquier organizacin de asistencia humanitaria o intervencin en emergencias que precise la utilizacin de sistemas de radiocomunicacione s. El manual describe una serie de medios y procedimientos para el clculo de radioenlaces en las bandas de HF, VHF, UHF y SHF, concretamente en el rango comprendido entre los 20 MHz y los 20 GHz. Por su propio origen, se centra en una casustica concreta el : clculo de la cobertura de repetidores de radio en la banda de VHF, en un entorno mvil. Radio Mobile es una herramienta que tiene muchas ms posibilidades, pero considero que esta aplicacin es la de uso ms comn para los potenciales usuarios a los que va dirigido este manual y puede servir como introduccin bsica para explotar el resto de posibilidades. El producto final del clculo de los radioenlaces se plasmar en un mapa de cobertura, para cuya generacin se utilizarn tres elementos bsicos: cartografa de la zona donde se van a realizar los clculos (por ejemplo, Google Earth), un modelo digital del terreno que cubra esa zona y el algoritmo de clculos de propagacin implementado en Radio Mobile. Tendremos por tanto un modelo formado por tres capas: 1. Mapa de trabajo, elaborado a partir de un modelo digital del terreno (DEM). Se

usarn los DEM GTOPO30/SRTM30 y SRTM DTED. 2. Mapa topogrfico, elaborado a partir de una cartografa especfica. Puede usarse cartografa propietaria o cartografa gratuita disponible en Internet. Las ltimas versiones de Radio Mobile permiten la utilizacin de Google Earth para representar los mapas. 3. Mapa de cobertura, elaborado con el algoritmo de clculo de propagacin Longley-Rice, implementado en Radio Mobile. El producto final ser un mapa resultado de la fusin de las tres capas anteriores. En los apartados sucesivos se ofrece una explicacin detallada de todos los elementos del modelo y del proceso de elaboracin del mapa final. En el apartado 12 se muestra un glosario con la terminologa empleada. Puede navegar a travs del manual usando el ndice de la columna izquierda o los botones ubicados al final de cada apartado. Espero que el manual sea de su inters. Para cualquier comentario sobre el mismo puede contactar a travs del formulario accesible ms abajo (@). Tambin puede vistar la pgina principal, donde encontrar ms informacin relativa a radiocomunicaciones en HF y VHF y proyectos sobre telecomunicaciones de emergencia. Del mismo modo, en mi Blog sobre Telecomunicaciones de Emergencia podr encontrar noticias y artculos tcnicos de inters. 73 cordiales de: Ismael Pellejero Ibez. Ingeniero de Telecomunicacin. 28T1, colaborador de la REMER. EA4FSI, socio de URE. Madrid, Espaa.


02. Algoritmo de clculos de propagacin.El algoritmo de clculos de propagacin utilizado por Radio Mobile es el de Longley-Rice, tambin conocido como Irregular Terrain Model o ITM. Est basado en la teora del electromagnetismo y en el anlisis estadstico de las caractersticas del terreno y de los parmetros del radioenlace, prediciendo la atenuacin media de una seal de radio que se propaga en un entorno troposfrico sobre terreno irregular. Para ello, calcula la atenuacin media de la misma, en funcin de la distancia y de la variabilida de la seal d en el espacio y en el tiempo. Fue diseado para frecuencias de trabajo entre 20 MHz y 20 GHz y para longitudes de trayecto entre 1 km y 2000 km. El modelo ha sido adoptado por el Instituto de Ciencias de Telecomunicacin 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 la propia web de ITS. Puede encontrar ms informacin sobre el modelo Longley -Rice en las siguientes publicaciones:y

"Tech Note 101": P. L. Rice, A. G. Longley, K. A. Norton, y A. P. Barsis, "Transmission loss predictions for tropospheric communication circuits", U.S. Government Printing Office, Washington, DC, NBS Tech. Note 101, original de mayo de 1965; revisado en mayo de 1966 y enero de 1967. "Longley-Rice": A. G. Longley y P. L. Rice, "Prediction of Tropospheric radio transmission over irregular terrain, A Computer method-1968." ESSA Tech. Rep. ERL 79-ITS 67, U.S. Government Printing Office, Washington, DC, julio de 1968. "NTIA Report": G. A. Hufford, A. G. Longley, y W. A. Kissick, "A guide to the

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use of the ITS irregular terrain model in the area prediction mode", NTIA Rep. 82100, abril de 1982.y

"ITS Report": "Telecommunications Analysis Services Reference Guide", Institute for Telecommunications Services, Spectrum Division, 7 de diciembre de 1983. "Coverage Prediction for Mobile Radio Systems Operating in the 800/900 MHz Frequency Range", IEEE Trans. Vehicular. Technology, vol. VT-37, p. 21, 27-35, 1988.

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03. Modelos digitales del terreno.En este manual se plantea la utilizacin de dos modelos digitales del terreno para la realizacin de los clculos de cobertura: GTOPO30/SRTM30 y SRTM-DTED. Ambos modelos han sido elaborados por la NASA y el USGS y tanto su distribucin como su utilizacin son completamente libres. El modelo GTOPO30/SRTM30 tiene una resolucin de 30 segundos de arco (aproximadamente 1 km), mientras que el modelo SRTM-DTED tiene una precisin de 3 segundos de arco (aproximadamente 100 m), por lo que se seleccionar un modelo u otro en funcin de las necesidades y de la capacidad de computacin disponible. Como veremos, en algunos casos es necesario descargar los ficheros del modelo al disco duro del PC, mientras que en otros ser el propio Radio Mobile quien descargue la informacin necesaria a travs de nuestra conexin a Internet. Tenga en cuenta que, aunque el modelo SRTM-DTED es mucho ms preciso, si va a calcular radioenlaces en zonas costeras es muy posible que encuentre reas del mar que no existen en este MDT. En esos casos, utilice el modelo GTOPO30/SRTM30. A continuacin se indican las instrucciones para trabajar con ambos modelos.

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 90N y 90S, todo el rango de longitud entre 180W y 180E y un rango de elevacin entre -407 m y 8752 m. Se basa en un sistema de coordenadas tridimensional de grados decimales (latitud/longitud) y metros (elevacin) referenciados al modelo WGS84. Las reas ocenicas se clasifican como sin datos. La resolucin de los datos implica que no se representan pequeas islas de dimensiones inferiores a aproximadamente 1 km2 . Puede encontrar ms informacin sobre este MDT en la siguiente URL: http://edc.usgs.gov/products/elevation/gtopo30/gtopo30.html Los datos del modelo GTOPO30 se archivan en distintos ficheros que pueden descargarse a travs del siguiente servidor FTP (usuario annimo): ftp://edcftp.cr.usgs.gov/pub/data/gtopo30/global/ En la tabla 3.1 se muestra la porcin de globo terrestre que se cubre con cada uno de los ficheros:

Latitud Fichero W180N9 0 W140N9 0 W100N9 0 W060N9 0 W020N9 0 E020N90 E060N90 E100N90 E140N90 W180N4

Longitud

Elevacin

Mnim Mxim Mnim Mxim Mnim Mxim Medi Desv.T a a a a a a a p. 40 40 40 40 40 40 40 40 40 -10 90 90 90 90 90 90 90 90 90 40 -180 -140 -100 -60 -20 20 60 100 140 -180 -140 -100 -60 -20 20 60 100 140 180 -140 1 1 1 1 -30 -137 -152 1 1 1 6098 4635 2416 3940 4536 5483 7169 3877 4588 4148 448 730 333 1624 399 213 509 597 414 827 482 596 280 933 425 312 698 455 401 862

0 W140N4 0 W100N4 0 W060N4 0 W020N4 0 E020N40 E060N40 E100N40 E140N40 W180S1 0 W140S1 0 W100S1 0 W060S1 0 W020S1 0 E020S10 E060S10 E100S10 E140S10 W180S6 0 W120S6 0 W060S6 0 W000S6 0 E060S60 E120S60 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -90 -90 -90 -90 -90 -90 40 40 40 40 40 40 40 40 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -140 -100 -60 -20 20 60 100 140 -180 -140 -100 -60 -20 20 60 100 140 -180 -120 -60 0 60 120 -100 -60 -20 20 60 100 140 180 -140 -100 -60 -20 20 60 100 140 180 -120 -60 0 60 120 180 -79 1 1 -103 -407 1 -40 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4328 6710 2843 4059 5825 8752 7213 4628 2732 910 6795 2863 2590 3484 2687 1499 3405 4009 4743 2916 3839 4039 4363 1321 375 212 445 727 1804 692 549 188 65 1076 412 1085 893 246 313 282 1616 1616 1866 2867 2951 2450 744 610 168 298 561 1892 910 715 297 124 1356 292 403 450 303 182 252 1043 774 732 689 781 665

ANTARCP S

-90

-60

-180

180

1

4748

2198

1016

Tabla 3.1. Contenido de los ficheros del modelo GTOPO30.

De acuerdo con estos datos, para cubrir todo el territorio nacional de Espaa se necesitan los ficheros w020n40 y w020n90. Con el fichero w020n40 se cubren el sur de la Pennsula Ibrica, las Islas Canarias, las islas Baleares y las Ciudades Autnomas de Ceuta y Melilla, tal y como se muestra en la figura 3.1.

Fig.3.1. Cobertura de datos w020n40 en el DEM GTOPO30/SRTM30.

Con el fichero w020n90 se cubre el norte de la Pennsula Ibrica, tal y como se muestra en la figura 3.2.

Fig.3.2. Cobertura de datos w020n90 en el DEM GTOPO30/SRTM30.

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

DEM: datos del modelo digital del terreno. HDR: fichero de cabeceras para el modelo digital del terreno. DMW: fichero mundial. STX: fichero de estadsticas. PRJ: fichero de informacin sobre la proyeccin. GIF: visualizacin grfica de la porcin de terreno representada. SRC: mapa fuente. SCH: fichero de cabeceras para el mapa fuente.

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El modelo digital del terreno SRTM30 es un DEM cuasi global que combina datos recogidos por la misin SRTM (Shuttle Radar Topography Mission, STS-99) de la NASA y las agencias espaciales alemana e italiana en febrero del ao 2000, con datos del modelo anterior GTOPO30, pudiendo considerarse por tanto como una mejora de este ltimo. En la misin SRTM se utilizaron tcnicas de interferometra con radar de apertura sinttica para generar un modelo 3D de la superficie terrestre. Puede encontrar ms informacin sobre la misin SRTM en la siguiente URL: http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/

La precisin 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 excludas las regiones comprendidas por debajo de los 56S y por encima de los 60N de latitud, segn se muestra en la figura 3.3. Pueden descargarse a travs del siguiente servidor FTP (usuario annimo): http://www.webgis.com/srtm30.html La nomenclatura de los ficheros es igual a la equivalente del modelo GTOPO30, por lo que para cubrir todo el territorio nacional espaol solamente se precisan los ficheros w020n40 y w020n90, segn se muestra en las figuras 3.1 y 3.2. Los datos se archivan en formato ZIP con los mismos contenidos por fichero que el modelo GTOPO30.

Fig.3.3. Cobertura de datos recogidos en la misin SRTM de la NASA.

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 misin SRTM de la NASA en febrero del ao 2000, pero ofrece una resolucin 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 56S y 60N. La cobertura total del modelo se muestra en la figura 3.3. Puede encontrar ms informacin sobre este MDT en la siguiente URL: http://eros.usgs.gov/#/Find_Data/Products_and_Data_Available/SRTM 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 precisin es distinta

segn la zona geogrfica, denominndose ms concretamente el modelo SRTM DTED 2 para los datos con una precisin de 1 segundo de arco y SRTM DTED 1 para los datos con una precisin de 3 segundos de arco. En la figura 3.4 se muestra la distribucin por continentes de todos los datos del modelo. Cada pequea cuadrcula se corresponde con un fichero de datos.

Fig.3.4. Distribucin por continentes de los datos del modelo SRTM DTED.

Para facilitar la localizacin de los datos, el modelo se divide en distintas reas, tal y como se muestra en la figura 3.5.

Fig.3.5. Distribucin por reas de los datos del modelo SRTM DTED.

Los datos referentes a Espaa se encuadran por tanto en las reas 11, 23 y 33. Dentro de cada rea, los ficheros de datos que se corresponden con las cuadrculas de la figura 3.4 usan la nomenclaturas NxxEyyy.hgt o NxxWyyy.hgt, donde xx es el valorde la latitud meridional de la cuadrcula e yy es el valor de la longitud oriental de la cuadrcula. En las figuras 3.6, 3.7 y 3.8 se muestra una ampliacin de las reas indicadas y una referencia de las cuadrculas que cubren todo el territorio nacional espaol. En la figura 3.6 se ubican las cuadrculas correspondientes al norte de Espaa.

Fig.3.6. Cuadrculas del modelo SRTM DTED correspondientes a Espaa en el rea 11 .

En la figura 3.7 se ubican las cuadrculas correspondientes al sur de Espaa y las Islas Baleares.


Finalmente, en la figura 3.8 se ubican las cuadrculas correspondientes a las Islas Canarias.


De esta forma, para cubrir todo el territorio nacional espaol es necesario descargar los siguientes ficheros:y

rea 11: NxWy.hgt, x entre [43, 44], y entre [01, 10]. NkEt.hgt, k entre [34, 41], t entre [01, 04]. rea 23: NxWy.hgt, x entre [34, 41], y entre [01, 10]. NkEt.hgt, k entre [34, 41], t entre [01, 05]. rea 33: NxWy.hgt, x entre [26, 29], y entre [13, 19].

y

y

Si usted dispone de conexin a Internet desde el PC donde tenga instalado Radio Mobile y va a trabajar con el modelo SRTM/DTED, no es necesario que descargue ningn fichero, ya que la aplicacin lo har automticamente en funcin del rea geogrfica que seleccione. No obstante, siempre es recomendable disponer de una copia en el disco duro para casos de emergencia en los que Internet no est disponible. El Gobierno de Estados Unidos tambin ofrece la posibilidad de comprar los datos en DVD. Los datos del modelo pueden descargarse, entre otros, desde el siguiente sitio web: http://rmw.recordist.com/

Podr descargar los ficheros necesarios en grupos de 5 x 5 ficheros. En el apartado Resolution, especifique el modelo que desea descargar. Para emplazamientos fuera de los Estados Unidos, solamente est disponible el modelo "SRTM 3". Una vez delimitadas las coordenadas de descarga, pulse el botn Get available SRTM tiles. Aparecer otra ventana con enlaces directos a los ficheros para su descarga. Repita esta operacin tantas veces como sea necesario hasta que adquiera todos los ficheros de inters.

3.3. Otros modelos utilizables.Las ltimas versiones de Radio Mobile permite trabajar con otros modelos digitales del terreno, que estn fuera del objetivo de este manual:y y

Globe. BIL.


04. Cartografa.El mapa topogrfico se superpone al mapa de trabajo y al mapa de cobertura para ofrecer informacin ms completa al usuario final. En los dos siguientes apartados se describen diferentes paquetes de cartografa digital que pueden emplearse con el software Radio Mobile.

4.1. Cartografa pblica bsica.Como se ver en el apartado 9, Radio Mobile permite la importacin de mapas y ortoimgenes disponibles gratuitamente en determinados servidores de Internet, as como de formatos especiales de informacin digital sobre el terreno. A continuacin 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 conexin del PC a Internet, mientras que en otros casos deberemos disponer de los ficheros almacenados en el disco duro.

4.1.1. LANDSAT.Radio Mobile permite la superposicin y fusionado de ortoimgenes de satlites LANDSAT con el mapa de trabajo y el mapa de cobertura. No es necesario descargar al disco duro ningn fichero con las ortoimgenes, ya que Radio Mobile lo har directamente a travs de la conexin a Internet del PC. Ms informacin sobre las ortoimgenes de LANDSAT en: http://www.landsat.org/

4.1.2. Cartografa Terraserver.Terraserver es una empresa que ofrece cartografa y ortofotografas de los Estados Unidos gratuitamente a travs de Internet. Si su mapa de trabajo est ubicado en este pas, Radio Mobile podr descargarlas automticamente a travs de la conexin a Internet del PC. Ms informacin sobre Terraserver en su web oficial: http://www.terraserver.com/

4.1.3. Cartografa Tiger.Se trata de cartografa oficial elaborada por la Oficina del Censo de los Estados Unidos (US Census Bureau), disponible gratuitamente a travs de Internet. Si su mapa de trabaj o est ubicado en este pas, Radio Mobile podr descargarla automticamente a travs de la conexin a Internet del PC. Ms informacin sobre Tiger en su web oficial: http://tiger.census.gov/

4.1.4. Cartografa Toporama.Cartografa oficial elaborada por el gobierno de Canad y disponible gratuitamente a travs de Internet. Si su mapa de trabajo est ubicado en este pas, Radio Mobile podr descargarla automticamente a travs de la conexin a Internet del PC. Ms informacin sobre Toporama en su web oficial:

http://atlas.nrcan.gc.ca/site/english/maps/topo/map

4.1.5. Land Cover.El trmino "Land Cover" (cubierta terrestre) se refiere a un conjunto de datos digitales con informacin de inters sobre la superficie terrestre: vegetacin, estructuras artificiales como edificios, etc. Radio Mobile permite la importacin de ficheros Land Cover para mejorar la exactitud en el clculo de prdidas adicionales en los radioenlaces, debidas a entornos urbanos o masas forestales. Puede encontrar ms informacin sobre Land Cover en la siguiente web del USGS (en ingls): http://landcover.usgs.gov/landcoverdata.php Radio Mobile es capaz de leer ficheros de Land Cover en formato Plate Carre. Los ficheros estn disponibles gratuitamente para su descarga en la siguiente web de la Universidad de Maryland (EE.UU.): http://www.geog.umd.edu/landcover/1km-map.html Una vez desca

4.1.6. ADRG-CADRG.Los grficos ADRG (ARC Digitised Raster Graphics) son representaciones rasterizadas de productos grficos en papel. El material en papel transforma en datos digitales escanendolo y transformndolo al sistema de referencia ARC (Arc second Raster Chart). El formato CADRG (Compressed ADRG) se deriva del ADRG, mediante un proceso de diezmado (reduccin de la frecuencia de muestreo), filtrado, compresin y conversin al estndar RPF (Raster Product Format). La tasa de compresin 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 cartografa y sistemas de informacin geogrfica, tanto civiles como militares. Si dispone de ficheros de alguno de estos formatos almacenados en el disco duro del PC, podr utilizarlos con Radio Mobile.

4.2. Cartografa propietaria avanzada.Radio Mobile permite la importacin de cualquier tipo de imagen georreferenciada, por lo que podr aprovechar imgenes tomadas de modelos cartogrficos digitales o de sistemas de informacin geogrfica (GIS). Para los colaboradores de la REMER, se recomienda la utilizacin de cartografa oficial de uso comn en la Direccin General de Proteccin Civil y Emergencias.

Por ejemplo, puede obtener una captura fotogrfica de cartografa digital en su PC, o escanear cualquier mapa en papel y despus georreferenciarlo para utilizarlo con Radio Mobile. El proceso de georreferenciacin, que se describe en el apartado 9.3, se realiza con el propio programa y tan slo le harn falta las coordenadas geogrficas exactas de las cuatro esquinas de su mapa.

4.3. Google Earth.Las ltimas versiones de Radio Mobile incorporan una novedosa opcin consistente en exportar los mapas de cobertura para su visualizacin en Google Earth. Esta es, sin lugar a dudas, la opcin ms rpida y potente para visualizar los mapas de cobertura. Ms informacin sobre Google Earth en la web principal de la aplicacin: http://earth.google.es/


05. Descarga e instalacin de Radio Mobile.El software Radio Mobile tiene las siguientes caractersticas:y

Distribucin libre para usos no comerciales relacionados con la radioaficin y la asistencia humanitaria. Funciona bajo los sistemas operativos Windows 95, 98, Me, NT, XP y 2000.

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Generacin grfica de modelos de terreno a partir de datos de elevacin (DEM). Utilizacin del algoritmo Longle-Rice para clculos de propagacin con frecuencias de trabajo comprendidas entre 20 MHz y 20 GHz. Generacin de vistas 3D, estereoscpicas y animaciones. Fusionado de imgenes, posibilitando la visualizacin de distintas capas con datos geogrficos sobre el terreno.

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y

En este apartado se describe paso a paso el proceso de descarga e instalacin del paquete "Radio Mobile for Windows versin 10.0.4". Este proceso puede sufrir variaciones en funcin de las modificaciones realizadas por el autor del programa y que tienen aplicacin en versiones sucesivas. Puede encontrar informacin actualizada en la web oficial del programa. Nota: si alguno de los hipervnculos de este apartado no funciona, con toda probabilidad de deba a la aparicin de una nueva versin del programa. Chequee la web de Radio Mobile.

5.1. Cmo descargar la aplicacin.El paquete software de Radio Mobile se descarga desde la siguiente URL: http://www.cplus.org/rmw/download/download.html Para completar la instalacin, es necesario seguir los siguientes pasos desde esa URL: 1. Si usted es usuario de una versin antigua de Windows, como paso previo descargue el programa Visual Basic Runtime (Service pack 6) desde la URL de Microsoft que se indica en la pgina de descarga. El nombre del fichero es vbrun60sp6.exe. Es necesario instalar este programa antes de seguir con el resto de pasos. En funcin del sistema operativo que se use, puede ser necesario reiniciar el equipo tras realizar la instalacin. 2. En su disco duro local, cree una carpeta para almacenar los ficheros de instalacin. Tenga en cuenta que el programa se ejecutar posteriormente desde esta misma carpeta. Por ejemplo, "C:\Radio_Mobile".

3. Descargue y descomprima, en esa carpeta que acaba de crear, el fichero rmwcore.zip, que contiene los ficheros principales del programa. 4. Descargue y descomprima, en esa carpeta que acaba de crear, el fichero rmwupdate.zip, que contiene el motor de actualizacin a la ltima versin del programa. 5. De forma opcional, puede descargar los ficheros para que las opciones del programa aparezcan entre uno de los siguientes idiomas disponibles: portugus, alemn, ingls, francs, griego, italiano, holands, flamenco, ruso, espaol o turco. Si no selecciona ninguna opcin, el programa utilizar el idioma ingls. Tenga en cuenta que este manual, desde sus orgenes previos a la aparicin del resto de idiomas en la aplicacin, se apoya en proyectos realizados en el idioma ingls. No obstante, si usted desea trabajar en espaol, descargue y descomprima en esa misma carpeta este fichero. 6. Cree su propia estructura de carpetas para almacenar los datos de los modelos digitales del terreno (MDT) y de la cartografa que vaya a utilizar. Es importante que almacene los datos de forma organizada. Por ejemplo: o "C:\MDT" o "C:\MDT\srtm1" o "C:\MDT\srtm3" o "C:\MDT\GTOPO30" o "C:\MDT\TerraServer" o "C:\MDT\LANDSAT" 7. Si quiere disponer de un mapamundi con las definiciones continentales del modelo digital del terreno SRTM, descargue y descomprima el fichero wmap.zip en la carpeta principal del programa (la del apartado 2 de esta lista).

5.2. Cmo instalar y mantener actualizada la aplicacin.

Una vez completados los pasos del apartado 5.1, actualice el programa a la ltima versin disponible. Este procedimiento podr realizarlo de forma idntica cada vez que el autor publique una nueva versin del programa. En la carpeta principal ("C:\Radio_Mobile" en nuestro ejemplo), ejecute el programa "rmUpdateeng.exe" (si va a usar el ingls como idioma del programa) o bien "rmUpdatespa.exe" si va a usar el espaol. Siga las instrucciones que aparecen en pantalla. De esta forma, siempre estar trabajando con la ltima versin disponible de Radio Mobile. Una vez completada la instalacin, el paquete software se arranca a travs del ejecutable rmweng.exe, ubicado en la carpeta principal de la instalacin.

5.3. Configuracin bsica.El programa puede funcionar con la mayora de las opciones por defecto. No obstante, deber indicar al menos cules son los directorios de trabajo en los que se encuentran los ficheros de los modelos digitales del terreno que vaya a utilizar. Tambin es necesario configurar el programa para que pueda acceder a los ficheros de datos del terreno ubicados en Internet.

5.3.1. Configuracin del acceso a Internet.En caso de disponer de conexin a Internet, Radio Mobile puede acceder automticamente a los siguientes datos, sin necesidad de descargarlos previamente en su disco duro. Recuerde que, no obstante, es de sumo inters disponer de una copia en su disco duro al menos de los datos del modelo digital del terreno que vaya a utilizar, para casos de emergencia en los que no disponga de Internet.y y y y y

Modelo digital del terreno SRTM/DTED. Capas cartogrficas de LANDSAT. Cartografa OpenStreetMap. Cartografa Terraserver. Cartografa Toporama.

Para configurar el acceso a los servidores de Internet desde los que Radio Mobile descargar estos datos cuando sea necesario, arranque el programa y seleccione la opcin del men "Options -> Internet". Aparecer una ventana como la de la figura 5.1.

Fig.5.1. Configuracin de las carpetas de almacenamiento de los MDT .

En esta pantalla de configuracin, tiene disponibles varias opciones. Configure al menos las siguientes:y

Proxy: Si va a conectarse a Internet a travs de un Proxy, marque la casilla "Use proxy" e indique el nombre del proxy ("Proxy name") y el puerto a utilizar ("Port"). Consulte a su administrador de red para que le facilite estos datos. Si va a usar una conexin directa a Internet, no es necesario que acceda a este apartado. Web Update: Si desea que el programa, cada vez que se ejecute, compruebe automticamente si ha aparecido una nueva versin de Radio Mobile, marque todas las casillas de este apartado. SRTM: Configure este apartado para que Radio Mobile sea capaz de extraer los datos de elevacin del MDT SRTM directamente desde Internet. Tiene disponibles las siguientes opciones:

y

y

o

"Download from Internet if a file is not found on local path". Marque esta opcin si desea que un fichero que no se encuentra en su disco duro se descargue automticamente desde Internet.

o

"Download from Internet if a file is not found on local path and keep a local copy". Marque esta opcin si desea que un fichero que no se encuentra en su disco duro se descargue automticamente de Internet. Se guardar adems una copia de dicho fichero en su disco duro para usos futuros. Es la opcin ms recomendable.

o

"Use local files only". Marque esta opcin si ya dispone de su modelo digital del terreno SRTM en disco duro y no desea que Radio Mobile acceda a los ficheros de Internet en ningn caso.

o

"Local files path". Indique aqu la carpeta de su disco duro en la que se almacenarn los ficheros descargados de Internet.

o

"Internet FTP directory". En caso de haber seleccionado alguna de las dos primeras opciones, indique aqu el servidor de Internet desde el que se descargarn los datos. Observe que en cada servidor disponible estn alojados los datos de distintas zonas geogrficas y a distintas resoluciones.

Nota: para trabajar con los ficheros de Internet, se requiere una conexin 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 tra bajo al disco duro del PC.

5.3.2. Configuracin de las carpetas de modelos digitales del terreno.Si va a trabajar con ficheros de un modelo digital del terreno descargados previamente en su disco duro, ha de indicar a Radio Mobile en qu carpetas se alojan dichos ficheros. Recuerde la estructura de carpetas que defini segn se ha explicado en el apartado 5.1. Una vez dentro del programa, seleccione "File -> Map properties". Aparecer una ventana como la de la figura 5.2.

Fig.5.2. Configuracin de las carpetas de almacenamiento de los MDT .

En el apartado "Elevation data source" aparece una matriz de cuatro filas de dos casillas. En las casillas de la izquierda puede ir seleccionando los modelos digitales del terreno (MDT) que vaya a utilizar. Para cada modelo, en la casilla de la derecha indique la carpeta de du disco duro en la que se encuentran los datos. Pulse el botn "Browse" si necesita emplear el explorador de archivos. Para usar GTOPO30 necesita tener descomprimidos los ficheros del modelo descargados desde Internet, cada uno en una subcarpeta con el mismo nombre. Por eje mplo, para el caso de Espaa tendr que descomprimir los dos ficheros zip, de forma que se crearn las subcarpetas "w020n40" y "w020n90" con los ficheros correspondientes. Si su estructura de carpetas es, por ejemplo, "C:\MDT\GTOPO30\w020n40\" y "C:\MDT\GTOPO30\w020n90\", en la casilla "Drive or path" de la figura 5.2. indique que GTOPO30 est en "C:\MDT\GTOPO30".

En el caso de SRTM, en cambio, todos los ficheros ".hgt" han de estar en el mismo directorio, sin estructura de subcarpetas. No obstante, para el caso de SRTM y si se dispone de conexin a Internet, el programa descargar automticamente los ficheros necesarios del modelo digital del terreno. Para ello, en la pantalla de la figura 5.2, seleccione SRTM y deje en blanco el campo "Drive or path". Finalmente, tenga en cuenta que el programa tratar de utilizar los modelos digitales del terreno especificados por el orden especificado, del primero al ltimo.


06. Creacin del mapa de trabajo.Una vez instalado y configurado el programa, estar en condiciones de comenzar con su trabajo propiamente dicho. El primer paso es crear un mapa de trabajo, entendiendo como tal el mapa geogrfico que incluye la ubicacin esperada de todas las estaciones d e radio de su red, sobre el que se superpondr el mapa de cobertura radio cuando lo tengamos elaborado. Si usted va a crear el mapa de cobertura de un repetidor o si simplemente est realizando un estudio de posibilidades de un determinado emplazamiento, lo mejor es que su mapa de trabajo tenga a dicho repetidor o emplazamiento justo en el centro y que las dimensiones del mapa sean suficientes como para que el mapa de cobertura que se elaborar a continuacin est dentro de sus lmites. Una buena idea es comenzar a trabajar con un mapa de trabajo grande, por ejemplo de 400 km de lado (200 km a cada lado del emplazamiento en estudio) y seguir todo el proceso hasta obtener el mapa de cobertura radio, para despus ir repitiendo el proceso con mapas de trabajo ms o menos pequeos, en funcin de sus necesidades. Idealmente, el mapa de cobertura debera tener aproximadamente las mismas dimensiones que el mapa de trabajo, lo que le permitir tener mayor resolucin para la posterior visualizacin de los resultados.

6.1. Extraccin de los datos de elevacin.Una vez dentro del programa, el primer paso es extraer los datos de elevacin para generar un mapa de trabajo. Para ello, acceda a la ventana de configuracin para extraer los datos mediante el men File -> Map properties. Aparecer una pantalla como la de la figura 6.1.

Fig.6.1. Pantalla de extraccin de datos de elevacin.

Rellene los siguientes campos y coteje los ejemplos con la figura:y

Centre (Latitude/Longitude): coordenadas del punto que ser el centro del mapa de trabajo. Existe una base de datos (fichero "cities.dat") con las coordenadas de varias ciudades del mundo. Tambin existe la posibilidad de identificar el punto mediante el sistema de coordenadas locator, utilizado por radioaficionados, aunque no se recomienda por su escasa precisin. Recuerde que los valores negativos de latitud se refieren al sur del

Ecuador y que los valores negativos de longitud se refieren al oeste. Ejemplo: centro del mapa en 40,43N, 3,68W

y

Size (km) Width/Height: tamao de la porcin del mapa de trabajo que se representar en pantalla, tomando como punto central el definido anteriormente.

Ejemplo: tamao del mapa 400x400 km

y

Size (pixel) Width/Height: tamao del mapa en pantalla.

Ejemplo: tamao del mapa en pantalla 400x400 pxels

y

Elevation data source: ubicacin de los ficheros que almacenan los datos de elevacin del modelo digital del terreno. En caso de usar los ficheros para Espaa del modelo GTOPO30, se trata de la ruta donde se encuentran las carpetas w020n40 y w020n90. Como ya se indic anteriormente, si selecciona SRTM y no especifica ninguna ruta, el programa descargar automticamente los ficheros a travs de su conexin a Internet. Vea el apartado 5.3.

Ejemplo: MDT GTOPO30, ficheros en el disco duro del PC

Si usted va a ubicar el repetidor o emplazamiento en estudio en el centro del mapa, existe otro mtodo mucho ms preciso y elegante para ubicar sus coordenadas exactas, usando la aplicacin Google Earth. Para ello, sigas las instrucciones del apartado 6.2, relativas al posicionamiento de las unidades. Una vez cumplimentados los datos de captura, pulse el botn Extract para generar una imagen con el mapa de trabajo, que tendr el aspecto que se muestra en la figura 6.2.

Fig.6.2. Presentacin del mapa de trabajo (ejemplo Comunidad de Madrid, Espaa).

Observe cmo en el mapa de trabajo estn disponibles los datos de elevacin del terreno, mediante un cdigo de colores cuya escala se indica en la parte superior izquierda.

6.2. Posicionamiento de las estaciones.Nuestro objetivo es el clculo de la cobertura acimutal de una estacin repetidora desde un emplazamiento dentro del mapa de trabajo. Para ello, se definirn dos estaciones radio: una fija en dicho emplazamiento (que denominaremos estacin de referencia) y otra estacin mvil para tener en cuenta los parmetros de recepcin en un entorno de estas caractersticas. El posicionamiento de ambas en el mapa se realiza desde el men File -> Unit properties, a travs de la siguiente ventana de captacin de datos (figura 6.3):

Fig.6.3. Captacin de datos de posicionamiento de la estacin de referencia.

Comience posicionando la estacin de referencia. Esta es la gran ventaja de Radio Mobile: puede tratarse de un emplazamiento donde ya disponga de un repetidor, o de un emplazamiento en el que est pensando instalar una estacin de radio y del que desee conocer la cobertura antes de aventurarse en la instalacin. En esta pantalla deber ejecutar los siguientes pasos, por orden: 1. En el marco izquierdo, seleccione Unit 01. Usaremos esta unidad como estacin ubicada en el emplazamiento para el que se pretende calcular la zona de cobertura. 2. En el marco derecho, d un nombre al emplazamiento (Name). Ejemplo: nuestra estacin repetidora se llamar "Mondalindo" 3. Pulse el botn Enter LAT LON or QRA para introducir las coordenadas del emplazamiento en la ventana Coordinates, segn se muestra en la figura 6.4. Se pueden usar los sistemas

sexagesimal, decimal o locator, no recomendndose este ltimo por su escasa precisin. Otra opcin es usar el cursor para fijar el emplazamiento mientras se est en el mapa de trabajo (Place unit at cursor position). Una vez fijada la posicin, en la pantalla inicial de captacin de datos aparecer la altitud sobre el nivel del mar del emplazamiento, segn se muestra en la figura 6.3.

Fig.6.4. Coordenadas de la estacin.

Es necesario repetir estos tres pasos para ubicar la estacin mvil de referencia para los clculos, como se muestra en la figura 6.5. Para ello, seleccione Unit 2 en el listado que aparece en el marco izquierdo de la pantalla de captacin de datos inicial. Daremos el nombre de Mvil a esta estacin. Se le puede asignar un emplazamiento cualquiera dentro del mapa de trabajo, ya que esto no afecta al clculo de cobertura acimutal de la estacin de referencia: el programa nos mostrar un mapa de cobertura completo independientemente de donde ubiquemos a la estacin mvil. Para asegurarse de que la estacin se ubica en el mapa de trabajo, puede usar la opcin "Place unit at cursor position" y utilizar directamente el mapa. El posicionamiento de la estacin mvil, o incluso de otras estaciones, en ubicaciones concretas, pue servir para el anlisis ms de detallado de enlaces radio punto a punto.

Fig.6.5.Captacin de datos de posicionamiento de la estacin mvil.

Una vez posicionadas las dos estaciones, pulse el botn "Ok". Ejemplo: nuestra estacin mvil se ubica en 40 21' 20,1'' N - 3 59' 28,0'' W Nota: como puede observarse, puede posicionar hasta 50 unidades en el mapa, con el objeto de calcular, por ejemplo, la cobertura entre ellas si la topologa de su red se basara en radioenlaces punto a punto. Como en este ejemplo vamos a trabajar con un repetidor, basta con definir dos unidades: la estacin de referencia y la mvil. Mediante el men View -> Show networks podr comprobar el posicionamiento de ambas estaciones en el mapa de trabajo. Una vez posicionadas la estacin de referencia y la estacin mvil, estar en condiciones de programar el resto de parmetros de la red necesarios para realizar los clculos, tal y como se describe en el apartado 7.

6.2.1. Posicionamiento de estaciones con Google Earth.Existe otro mtodo mucho ms preciso y elegante para ubicar las coordenadas exactas de la estacin de referencia (y por tanto, del centro del mapa de trabajo en el que la ubicamos), usando la aplicacin Google Earth.

Ejecute Google Earth, navegue a la zona donde est su emplazamiento en estudio y cree una marca de posicin en el emplazamiento exacto (figura 6.6), usando la opcin Aadir -> Marca de posicin.

Fig.6.6. Posicionamiento de la estacin de referencia con Google Earth.

Una vez creada la marca de posicin, pinche en el icono de dicha marca con el botn derecho del ratn y seleccione Copiar. A continuacin, vuelva a Radio Mobile y seleccione "File -> Unit properties". En el marco izquierdo de la pantalla, seleccione a la estacin de referencia (Mondalindo en nuestro ejemplo de la figura 6.5) y en la zona central superior de esa misma pantalla pulse el botn Paste (pegar). Observe cmo las coordenadas exactas de su marca de posicin en Google Earth han pasado a ser las de la estacin de referencia en Radio Mobile. Este procedimiento podra repetirse para el resto de unidades si fuese necesario. En nuestro ejemplo, basta con la estacin de referencia. Adems, como ya se indic en el apartado 6.1, es de inters que la estaci n de referencia ocupe la posicin central del mapa de trabajo. Ahora que dispone de sus coordenadas exactas gracias a Google Earth, vuelva a la pantalla de extraccin de datos de elevacin mediante el men File -> Map properties (figura 6.1). En la parte izquierda observe el desplegable marcado como "Select a unit". Despliguelo y seleccione a la estacin de referencia por el nombre que le haya configurado (Mondalindo en nuestro ejemplo). Configure el tamao del mapa de trabajo segn se indic en el apartado 6.1 y finalmente pulse el botn "Extract" para generar el mapa de trabajo con la estacin de referencia justo en su centro.


07. Parametrizacin de la red de estaciones radio.La parametrizacin de la red consiste en asignar valores a las variables que el algoritmo de Longley-Rice utiliza para el clculo de propagacin y se realiza a travs del men File -> Networks properties. Aparece una ventana con varios apartados de captacin de datos (Parameters, Topology, Membership, Systems y Style), que se describen a continuacin. Una vez cumplimentados los datos de todos estos apartados, pulse el botn Ok de la esquina superior derecha para aplicar los cambios y salir de esta pantalla.

7.1. Parmetros globales.Los parmetros globales hacen referencia a las frecuencias de trabajo, el tipo de terreno, el clima, la polarizacin de las antenas y el modo de variabilidad. Dentro de Networks properties Parameters aparece la ventana de la figura 5.1:

Fig.7.1. Parmetros globales de la red.

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 Net name. Ejemplo: nuestra red se denominar "Mondalindo Radio"

El resto de campos hacen referencia a los siguientes parmetros :y

Surface refractivity (N-Units): refractividad de la superficie terrestre en funcin 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 nuestra zona de trabajo, la refractividad del suelo es de 301

y

Ground conductivity (S/m): conductividad del terreno, expresada en Siemens por metro. Depende del tipo de

terreno y de la frecuencia de trabajo. Consulte las tablas 10.3 y 10.4 en el apartado 10. Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, la conductividad del suelo es de 0,005 S/m

y

Relative ground permitivity : permitividad relativa del terreno. Depende del tipo de terreno y de la frecuencia de trabajo. Consulte las tablas 10.3 y 10.4 en el apartado 10.

Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, la permitividad relativa del terreno es igual a 15

y

Minimum frequency (MHz) : umbral inferior de la banda de frecuencias para la que se realizarn los clculos. En nuestro caso nos centramos en la banda de 2m, seleccionando 144 MHz. Maximum frequency (MHz): umbral superior de la banda de frecuencias para la que se realizarn los clculos. TEn nuestro caso nos centramos en la banda de 2m, seleccionando 147 MHz. Polarization (Vertical/Horizontal): Polarizacin de las antenas empleadas en la red. La polarizacin vertical es la utilizada normalmente en los enlaces radio de la bandas de VHF y UHF, ya que las ondas de radio con esta polarizacin sufren menor atenuacin en la superficie terrestre que las que tienen polarizacin horizontal. Mode of variability (Spot/Accidental/Mobile/Broadcast): modo de variabilidad de las seales en funcin de las caractersticas del sistema, tal y como se describe en el apartado 10.4. Normalmente, seleccionaremos un entorno mvil (Mobile), ya que es el ms usado en los operativos de campo y por otro lado se trata de el caso peor de condiciones de propagacin. Climate (Equatorial/Continental sub tropical/Maritime subtropical/Desert/Continental temperate/Maritime temperate over

y

y

y

y

land/Maritime temperate over sea): tipo de clima (ecuatorial, continental subtropical, marino subtropical, desrtico, continental templado, marino templado sobre tierra, marino templado sobre el mar). Este parmetro influye en el ndice de refraccin del aire y en la probabilidad de aparicin de desvanecimientos de la seal (fading). La eleccin del tipo de clima se realizar teniendo en cuenta lo indicado en la tabla 10.3 (vea el apartado 10.2). Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, el clima es continental templado

y

Additional loss (City/Forest): prdidas adicionales si en el trayecto hay grandes masas boscosas o entornos urbanos densos. Indique el porcentaje aproximado de terreno de este tipo dentro del mapa de trabajo.

Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, estimamos que hay un 10% de superficie boscosa

En el apartado 10 se ofrece un listado con los parmetros tpicos a usar en el clculo de radioenlaces para la banda de 2m. No pulse todava el botn Ok. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.

7.2. Topologa de la red.En este apartado definir la topologa de su red de radiocomunicaciones. Dentro de Networks properties Topology aparece la ventana de la figura 7.2:

Fig.7.2. Topologa de la red.

Seleccione la red de trabajo en el marco de la izquierda (Mondalindo Radio en nuestro ejemplo) y configure los siguientes parmetros:y

Visible: si est marcado, hace que la red sea visible en el mapa de trabajo. Voice net (Command/Subordinate/Rebroadcast): use esta opcin para redes en las que la comunicacin se realice entre una estacin de referencia y varias estaciones subordinadas, sin que haya radioenlaces adicionales entre estaciones subordinadas. Es el caso de una red privada mvil (PMR) con un repetidor que da servicio a varias estaciones mviles, o tambin de una red digital con salto en frecuencia en la que la base de tiempos la proporciona una estacin directora. Data net, star topology (Master/Slave): use esta opcin para redes de datos en las que una estacin

y

y

maestra controla a varias estaciones esclavas, sin que existan radioenlaces directos entre estas ltimas.y

Data net, cluster (Node/Terminal): use esta opcin para redes de datos que pueden retransmitir datagramas (digipeaters). Maximum number of rebroadcasts allowed: si se configura a 0, este parmetro impedir el uso de reemisiones. Para otros casos, deber configurarse un valor igual al TTL 1 (TTL = Time To Live). Para el caso de radioenlaces de fona en la banda de 2m, marque la opciones Visible y Voice net.

No pulse todava el botnOk. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.

7.3. Definicin de estaciones.Una vez definida la topologa, indique qu tipo de equipos de radio y antenas va a utilizar. Dentro de Networks properties Membership aparece la ventana de la figura 7.3:

Fig.7.3. Pertenencia a la red de la estacin de referencia.

Seleccione la red de trabajo en el marco de la izquierda (Mondalindo Radio en nuestro ejemplo). A continuacin, en el marco List of all units marque la estacin de referencia y configure los siguientes parmetros:y

Role of : como estamos en una red de tipo Voice net, seleccione Command para la estacin de referencia. System: elija el modelo de transceptor de entre los disponibles en la base de datos de Radio Mobile (Radiosys.dat). En el apartado 7.4 se explica cmo dar de alta nuevos modelos.

y

Ejemplo: nuestro repetidor es del modelo Teltronic RP-30Sy

Antenna height (m) : altura de la antena sobre el suelo en el emplazamiento. Se puede escoger entre un valor fijo del sistema ("System") u otro ("Other") especificado a su discrecin. El valor de System es el especificado en el

registro del transceptor correspondiente en la base de datos de Radio Mobile. Vea el apartado 7.4. Ejemplo: la altura de la(s) antena(s) del repetidor es de 8 metros sobre el suelo

En la parte inferior derecha aparece el apartado "Antenna direction". Si pulsa el botn "View pattern", aparecer el diagrama de radiacin de la antena asociada a la estacin que tenga seleccionada. La asociacin entre un transceptor radio y el tipo de antena que utiliza se realiza en la base de datos de equipos radio (ver apartado 7.4). A continuacin, repita los mismos pasos para la estacin mvil, segn se indica en la figura 7.4, teniendo cuidado de escoger Subordinate en el campo Role of.

Fig.7.4. Pertenencia a la red de la estacin mvil.

Ejemplo: nuestro transceptor mvil es del modelo Kenwood TM-241 y la antena est situada a una altura de 2 metros sobre el suelo (tpico en vehculos)

No pulse todava el botnOk. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.

7.4. Gestin de la base de datos de equipos radio.Dentro de Networks properties Systems aparece la ventana de la figura 7.5. A travs de la misma, podr gestionar la base de datos de transceptores radio de Radio Mobile, que se almacena en el fichero Radiosys.dat y opcionalmente en los ficheros "Radiosys01.dat" a "Radiosys99.dat", seleccionables mediante el desplegable que en la figura 7.5 aparece como "00".

Fig.7.5. Pantalla de gestin de la base de datos de transceptores.

Ser necesario dar de alta nuevos registros en la base de datos con los equipos de radio que vaya a utilizar normalmente. En el apartado 10.1 se ofrece un listado de equipos radio tpicos, antenas y sus caractersticas tcnicas. Estos datos se pueden consultar en los manuales tcnicos includos en la distribucin de los equipos, que adems suelen estar disponibles en la web del fabricante correspondiente.

Tenga en cuenta que, dependiendo de la configuracin de las estaciones radio, un mismo equipo radio puede utilizarse con distintas antenas. Es recomendable crear registros distintos en la base de datos para cada configuracin transceptor radio + antena, de forma que la informacin est accesible con rapidez y sin dar lugar a posibles errores. El primer paso es, por tanto, seleccionar un registro libre en el marco izquierdo y asignarle un nombre en el campo System name. Para cada equipo que se registre, hay que definir los siguientes parmetros:y

Transmitter power (Watt/dBm): potencia de transmisin en watios o en dBm. Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula automticamente el otro.

Ejemplo: nuestro repetidor Teltronic tiene una potencia de transmisin de 25 Watiosy

Receiver threshold (V/dBm) : sensibilidad del receptor en microvoltios o en dBm. Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula automticamente el otro.

Ejemplo: nuestro repetidor Teltronic tiene una sensibilidad de recepcin de -115 dBmy

Line loss (dB) (Cable+cavities+connectors): prdidas en la lnea de transmisin, sumando las del cable coaxial, las de las cavidades (si se utilizan) y las de los conectores. No incluya en esta suma el tramo de lnea que va desde la base de la torre o mstil de la antena hasta el conector de la misma. En el apartado 10.6 se ofrece informacin ampliada sobre las prdidas en el sistema.

Ejemplo: las prdidas totales de la lnea de transmisin del repetidor son de 3 dBy

Antenna gain (dBi/dBd) : ganancia de la antena referida a la de la antena isotrpica (dBi) o a la de la del dipolo de media longitud de onda de trabajo (dBd). Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula automticamente el otro.

Ejemplo: nuestro repetidor usar una antena colineal de 5 dBi de gananciay

Antenna height (m) above ground : altura de la antena sobre el terreno del emplazamiento. Este valor puede modificarse a posteriori antes de calcular

el radioenlace, segn se explica en el apartado 7.3. Ejemplo: la altura de la(s) antena(s) del repetidor es de 8 metros sobre el sueloy

Additional cable loss (dB/m) if antenna height differs: Atenuacin por unidad de longitud de la lnea de transmisin que transcurre desde la base de la torre o mstil de la antena hasta el conector de la misma. Esta atenuacin no se incluye en el apartado Line loss porque el programa permite variar dinmicamente la altura a la que se encuentra la antena, segn se ha especificado en el apartado anterior.

Ejemplo: en nuestro caso consideramos unas prdidas adicionales de 0,05 dB/m Pulsando el botn Add to radiosys.dat, el sistema que acaba de definir se aadir a la base de datos de Radio Mobile, de forma que no ser necesario volver a introducir los datos tcnicos en futuros clculos. Del mismo modo, el botn Remove from radiosys.dat permite eliminar registros de la base de datos. No pulse todava el botnOk. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.

7.5. Estilo de clculo.En este apartado se configurar el mtodo a utilizar por al algoritmo de clculos de propagacin y la forma en la que se representarn los resultados en el mapa. Tras seleccionar Networks properties Style, aparecer la ventana de la figura 7.6.

Fig.7.6. Pantalla de gestin del estilo de clculo.

Seleccione Normal en la opcin Propagation mode, ya que en este documento no se contempla el clculo de interferencias. El significado de las siguientes casillas se muestra a continuacin:y

Use "Two Rays" for Line-Of-Sight: permite habilitar o deshabilitar la aplicacin del mtodo de dos rayos (directo y reflejado en la superficie terrestre) en el algoritmo de clculo de radioenlaces LOS, es decir, sin obstculos intermedios. Simplifica los clculos y por tanto el tiempo de procesamiento en el caso de radioenlaces de visin directa. Habitualmente dejaremos marcada esta casilla. Draw a green line if RX signal (dB) is >= : dibujar una lnea verde si la seal relativa recibida en un punto del mapa supera el indicado en dB.

y

y

Else draw a yellow line if RX signal (dB) is >= : si no, dibujar una lnea amarilla si la seal relativa recibida en un punto del mapa supera el indicado en dB. Else draw a red line : si no, dibujar una lnea roja. Draw lines with dark background: dibujar lneas con el fondo oscuro.

y

y

Para nuestros clculos, dejaremos las casillas marcadas tal cual se muestra en la figura 7.6. Como ver ms adelante, la representacin de los niveles de seal se realizar realmente utilizando el cdigo S. Una vez cumplimentados todos los apartados, pulse el botn Ok de la esquina superior derecha para aplicar los cambios y salir de esta pantalla.


08. Obtencin del mapa de cobertura.Una vez concluda la parametrizacin de la red, ya est en condiciones de comenzar con los clculos de propagacin. En primer lugar ser necesario configurar los parmetros necesarios para que el mapa resultante se ajuste a sus necesidades.

8.1. Parmetros del mapa.

Para configurar los parmetros del mapa de cobertura, seleccione Tools -> Radio coverage -> Single polar en el men principal del programa. De esta forma, el clculo de coberturas se realizar utilizando un sistema de coordenadas polares (r, j) en torno a la estacin central: el sistema calcula radioenlaces en vanos lineales a incrementos programables del azimut "j", dentro de un determinado rango de distancias "r" desde la estacin central. Aparecer una ventana similar a la de la figura 8.1:

Fig.8.1. Pantalla de clculo de cobertura simple polar.

Deber configurar los siguientes parmetros:y

Network: seleccione la red que ha definido siguiendo las instrucciones del apartado 7.1.

Ejemplo: seleccionamos nuestra red "Mondalindo Radio"y

Centre unit: seleccione el sistema que acta como estacin para la que se desea medir la cobertura, es decir, su estacin de referencia (normalmente, un repetidor).

Ejemplo: seleccionamos nuestra estacin de referencia "Mondalindo"y

Mobile unit: seleccione el sistema que acta como estacin mvil que se desplaza en torno a la estacin central y que sirve como referencia para chequear la calidad de la recepcin.

Ejemplo: seleccionamos nuestra estacin "Mvil"y

Link direction: en este apartado puede seleccionar si los radioenlaces se calcularn tomando a la estacin de referencia como transmisora y a la mvil como receptora ("Centre Tx - Mobile Rx"), al revs ("Centre Rx - Mobile Tx"), o el peor de ambos casos ("Worst case"). Normalmente, nos interesar el caso peor, ya que las comunicaciones son bidireccionales.

Ejemplo: en nuestro caso, seleccionamos la tercera opcin, "Worst case"y

Radial range (km) minimum/maximum: rango de valores, en km, del radio "r" de cada vano lineal desde la estacin central, para el que se realizarn los clculos. Para comprobar la cobertura real de la estacin de referencia, el valor mximo ha de ser igual o superior a la distancia de propagacin 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 operacin a distancias superiores normalmente implicar mrgenes de fading reducidos y por tanto una mayor afectacin en caso de desvanecimientos rpidos debidos a la propagacin multicamino. Si tras obtener su mapa observa que la cobertura es superior a esa distancia, repita los clculos con una distancia superior.

Ejemplo: en nuestro caso, calcularemos la cobertura a una distancia entre 0,01 km y 200 km de la estacin repetidora

y

Azimuth range () minimum/maximum/step: rango de valores del azimut "j" en torno a la estacin central, para los que se realizar el clculo de coberturas. Los valores 0 y 360 se corresponden con el norte geogrfico. Si quiere calcular la cobertura en todo el azimut de la estacin central, seleccione 0 como valor mnimo y 360 como valor mximo. El valor step es el incremento, en grados, entre dos vanos radiales consecutivos. De esta forma, si utiliza los valores anteriores y selecciona un incremento de 1, la cobertura azimutal se calcular usando un total de 360 vanos lineales.

Ejemplo: en nuestro caso, hallaremos la cobertura completa acimutal (360), a intervalos de 1y

Antenna pattern: diagrama de radiacin de las antenas usadas. Puede escoger entre varios diagramas de radiacin predefinidos en el sistema, seleccionando el fichero correspondiente en el desplegable. En el caso ms comn, tanto la antena de la estacin de referencia como la de la estacin mvil sern omnidireccionales (modelo omni.ant). El modelo presupone una ganancia de 0 dB que es modificado en el clculo final por los valores de ganancia configurados en el apartado 7.4. Dado que en dicho apartado ya habr seleccionado las antenas a utilizar, use esa preferencia marcando la casilla Use network antenna settings. Puede visualizar el diagrama de radiacin del modelo empleado pulsando el botn View pattern. Aparecer una representacin del diagrama de radiacin de la antena en el plano H, tal y como se muestra en la figura 8.2.

Ejemplo: en nuestro caso, usaremos las antenas omnidireccionales que ya habamos predefinidoy

Plot: en este apartado se configuran los colores que usar el sistema en la representacin de los resultados. Cada vez que se marque una opcin, justo al lado aparecer una muestra representativa de cmo quedar el mapa: o Contour line: dibujar solamente una lnea de contorno en cada cuadrcula, determinada por los

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incrementos de (r, j), en la que exista cobertura. Fill area: rellenar las cuadrculas donde existe cobertura con el color amarillo. Solid": mismo efecto que el anterior pero sin efecto transparencia sobre el mapa de trabajo. Network style: el mapa se representar con tres colores: rojo cuando el nivel de seal sea inferior a -3 dB, verde cuando sea superior a +3 dB y amarillo en el resto de los casos, tomando como referencia el nivel de sensibilidad del receptor en el caso peor. Rainbow: usar distintos colores en funcin del nivel de seal recibido en la cuadrcula, de acuerdo con una escala que se representar en pantalla. Blur: efecto suavizado. Complete.wav: activar para que el programa nos avise acsticamente cuando termine los clculos.

Ejemplo: en nuestro caso, representaremos cada nivel de seal con un color distinto (Rainbow). Configurar las opciones indicadas en la figura 8.1.y

Threshold: tipo de umbral de recepcin que se usar en la presentacin de los resultados: y S-unit: representar un color distinto para cada nivel de seal respecto de la sensibilidad del receptor, usando el cdigo S y de acuerdo a los valores indicados en la tabla 8.1. 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). Tenga en cuenta que el valor de "seal S" medido por algunos equipos de radio puede tener variaciones en funcin del fabricante. o dBm: representar un color distinto para cada nivel de seal del rango definido en los campos from/to en decibelios. Si selecciona Auto set el lmite inferior del rango se configura

o

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automticamente con un valor igual a la sensibilidad del receptor mvil y el rango mximo 40 dB por encima. V: representar un color distinto para cada nivel de seal del rango definido en los campos from/to en microvoltios. Si selecciona Auto set el lmite inferior del rango se configura automticamente con un valor igual a la sensibilidad del receptor mvil y el rango mximo 40 dB por encima. dBV/m: representar un color distinto para cada nivel de seal del rango definido en los campos from/to en decibelios por microvoltio por metro (campo elctrico). Si selecciona Auto set el lmite inferior del rango se configura automticamente con un valor igual a la sensibilidad del receptor mvil y el rango mximo 40 dB por encima.

Ejemplo: en nuestro caso, usaremos "SUnit"

Referencia cdigo S S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S9 + 10 S9 + 20 S9 + 30

Margen de fading (M) respecto al umbral de sensibilidad del receptor M

Manual de Cálculo de Coberturas con Radio Mobile

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