MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE COBERTURA DE LA SEÑAL DE …
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1 Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad de Ingeniería Juan Pablo Oviedo Perdomo MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE COBERTURA DE LA SEÑAL DE TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE EN ENTORNOS URBANOS Proyecto trabajo de grado Director: Elvis Eduardo Gaona García Modalidad: Investigación e innovación. Grupo GITUD
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Facultad de Ingeniería
Juan Pablo Oviedo Perdomo
MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE COBERTURA DE LA SEÑAL DE
TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE EN ENTORNOS
URBANOS
Proyecto trabajo de grado
Director: Elvis Eduardo Gaona García
Modalidad: Investigación e innovación.
Grupo GITUD
2
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 6
1. OBJETIVOS ....................................................................................................................... 7
1.1. Objetivo general: ..........................................................................................................7
2. ANTECEDENTES .............................................................................................................. 8 1. ISDB-T:................................................................................................................................................... 8 2. ATSC: ..................................................................................................................................................... 9 3. DVB-T: ................................................................................................................................................... 9 4. SBTVD.................................................................................................................................................... 9
2.1. NORMATIVA COLOMBIANA .......................................................................................13 2.1.1. Definición de las especificaciones técnicas de la TDT en Colombia, 2012 .......................................... 14 2.1.2. Resolución 4337 de 2013 ................................................................................................................. 15 2.1.3. Resolución 0387 de 2016 ................................................................................................................. 15 2.1.4. CRITERIOS DE PLANEACIÓN DE ESPECTRO, ANE de 2014: ................................................................. 16 2.1.5. EBU – TECH 3348 versión 4.1.1, octubre 2014: ................................................................................. 16 2.1.6. Recomendación UIT-R SM.1875-2 de agosto de 2014: ...................................................................... 19 2.1.7. Informe UIT-R 2035-2 de noviembre de 2008: .................................................................................. 19 2.1.8. Reporte UIT-R 2254 de septiembre de 2012: .................................................................................... 21 2.1.9. Reporte UIT-R 2389-0 de febrero de 2016 ........................................................................................ 22
3. MARCO DE REFERENCIA ............................................................................................ 25
3.1. MODELOS DE PROPAGACIÓN .....................................................................................25
3.1.1. MODELO DE FRESNEL: ..................................................................................................................... 25 3.1.2. MODELO REC. ITU-R P.525 ............................................................................................................... 25 3.1.3. MODELO REC. ITU-R P.526 ............................................................................................................... 25 3.1.4. MODELO OKUMURA-HATA .............................................................................................................. 26
4. ESTRUCTURA DE MEDICIÓN ...................................................................................... 28
4.1. Simulaciones realizadas, XIRIO ONLINE: .....................................................................28
4.1.1. MODELO OKUMURA-HATA .............................................................................................................. 31 4.1.2. MODELO UIT-R 526-11..................................................................................................................... 33
4.2 DESARROLLO DE LA ESTRUCTURA DE MEDICIÓN .......................................................35 4.2.1 ELEMENTOS ......................................................................................................................................... 36 a. CPU del sistema ................................................................................................................................... 36 b. Analizador de Espectros RSA306B: ....................................................................................................... 36 c. GPS...................................................................................................................................................... 36 d. Software Matlab .................................................................................................................................. 36 4.2.2 DISEÑO DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN: ....................................................................................... 37
4.3 DECIDIR LA TRAYECTORIA ..........................................................................................41
5. ANÁLISIS DE LAS MEDICIONES: ................................................................................ 44
5.1 PUNTO INDIVIDUAL MEDICIÓN 1: .............................................................................45
5.2 PUNTO INDIVIDUAL MEDICIÓN 35: ............................................................................47
5.3 SUMA DE PUNTOS (75 MEDICIONES) CANAL 17: ........................................................49
3
5.4 SUMA DE PUNTOS (74 MEDICIONES) CANAL 16: ........................................................55
6. AJUSTE MODELO DE PROPAGACIÓN ........................................................................ 60
7. CONCLUSIONES ............................................................................................................. 68
8. TRABAJOS FUTUROS .................................................................................................... 69
9. PRODUCTOS REALIZADOS .......................................................................................... 70
ANEXO 1 ................................................................................................................................. 71
ANEXO 2 ................................................................................................................................. 75
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 78
4
LISTA DE FIGURAS Figura N° 1 Distribución mundial de la señal digital de Televisión.(Es.dtvstatus.net, n.d.) ....................................... 11 Figura N° 2. Programación apagón analógico en Latinoamérica (“tdt-tv-digital-terrestre-,” n.d.) ........................... 13 Figura N° 3.Propiedades de las antenas transmisoras............................................................................................ 30 Figura N° 4. Simulación Xirio online y código de colores. ........................................................................................ 31 Figura N° 5.Mejor receptor recibido, simulación Xirio Online ................................................................................. 32 Figura N° 6. Simulación Xirio Online modelo UIT .................................................................................................... 33 Figura N° 7. Simulación Xirio Online modelo UIT .................................................................................................... 34 Figura N° 8. Diagrama básico de interacción entre Software y Hardware de Matlab. Fuente: Autor ....................... 35 Figura N° 9.Diagrama de bloques funcional del sistema. Fuente: Autor ................................................................. 37 Figura N° 10.Diagrama de flujo funcional de la herramienta de medición. Fuente: Autor ....................................... 38 Figura N° 11.Entorno gráfico para medición de señales. Fuente: Autor .................................................................. 38 Figura N° 12.Interfaz del software con una medición realizada. Fuente: Autor ....................................................... 41 Figura N° 13.Trayectoria sobre la ciudad de Bogotá. Fuente: Autor ....................................................................... 42 Figura N° 14.Mediciones canal 17 en el primero punto de la trayectoria. Fuente: Autor ......................................... 46 Figura N° 15.Promedio de la señal en las 10 muestras en el primer punto de medición. Fuente: Autor ................... 47 Figura N° 16.Muestras de la medición en el punto 35. Fuente: Autor ..................................................................... 48 Figura N° 17.Promedio de las mediciones en el punto 35. Fuente: Autor ................................................................ 48 Figura N° 18. Características de la señal en los 75 puntos de medición a lo largo del ancho de banda Fuente: Autor
............................................................................................................................................................................ 50 Figura N° 19.Comportamiento de la señal a lo largo de la trayectoria. Fuente: Autor ............................................. 51 Figura N° 20.Puntos de medición con nivel de referencia. Fuente: Autor ................................................................ 53 Figura N° 21.Puntos de medición con un nuevo nivel de referencia. Fuente: Autor ................................................. 54 Figura N° 22.Puntos de medición con nivel de referencia menor. Fuente: Autor ..................................................... 55 Figura N° 23.Nivel de potencia promedio en el ancho de banda del canal. Fuente: Autor ....................................... 56 Figura N° 24.Promedio de la señal a lo largo de los puntos de la trayectoria. Fuente: Autor ................................... 57 Figura N° 25. Niveles obtenidos en la trayectoria con un nivel de referencia. Fuente: Autor ................................... 58 Figura N° 26.Niveles promedio a lo largo de la trayectoria con nuevo nivel de referencia. Fuente: Autor ................ 59 Figura N° 27. Potencia recibida en función de la distancia a la estación base. ........................................................ 61 Figura N° 28. Comportamiento de los datos medidos frente a los valores esperados. ............................................. 62 Figura N° 29. Modelo Okumura-Hata ajustado. ..................................................................................................... 63 Figura N° 30. Comportamiento de los puntos 48 a 75 según la distancia a la estación base. .................................. 65 Figura N° 31. Comportamiento de la medición frente a los valores calculados. ...................................................... 66 Figura N° 32. Modelo ajustado a la representación de los datos. ........................................................................... 67 Figura N° 33. Nivel de señal del transmisor de Calatrava de forma individual modelo Okumura-Hata. ................... 71 Figura N° 34. Nivel de señal del transmisor de El Cable de forma individual modelo Okumura-Hata ....................... 71 Figura N° 35 Nivel de señal del transmisor de Cruz Verde de forma individual modelo Okumura-Hata ................... 72 Figura N° 36 Nivel de señal del transmisor de Calatrava de forma individual modelo UIT-R 526-11 ........................ 73 Figura N° 37 Nivel de señal del transmisor de El Cable de forma individual modelo UIT-R 526-11 ........................... 73 Figura N° 38 Nivel de señal del transmisor de Cruz Verde de forma individual modelo UIT-R 526-11 ...................... 74 Figura N° 39. Promedio de las 10 muestras tomadas en el primer punto de medición. Fuente: Autor ..................... 75 Figura N° 40.Comportamiento de las 10 muestras en el punto 35 de medición. Fuente: Autor................................ 76
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Convención visual del mapa mostrado en la figura 1. (Es.dtvstatus.net, n.d.) ............................................ 12 Tabla 2.Niveles mínimos teóricos de intensidad de señal ....................................................................................... 17 Tabla 3. Niveles mínimos de recepción. ................................................................................................................. 18 Tabla 4.Niveles mínimos prácticos de intensidad de señal para banda IV y V ......................................................... 18 Tabla 5. Datos de la recomendación UIT-R 2035-2................................................................................................. 20 Tabla 6.Parámetros de las antenas transmisoras. ................................................................................................. 28 Tabla 7.Pérdidas en los transmisores .................................................................................................................... 29 Tabla 8. Puntos de la trayectoria bajo influencia del transmisor El Cable ............................................................... 60 Tabla 9. Pérdidas obtenidas en el modelo Okumura-Hata y potencia recibida por la ecuaciòn de Friis .................... 61 Tabla 10. Criterios estadísticos usados para evaluar la relación entre los datos medidos y calculados .................... 63 Tabla 11. Medición en los puntos 48 a 75 de la trayectoria .................................................................................... 63 Tabla 12. Calculo de las pérdidas y la ecuación de Friis. ......................................................................................... 65 Tabla 13. Criterios estadísticos usados para evaluar la relación entre los datos medidos y esperados..................... 67 Tabla 14. Niveles obtenidos en los puntos de interés con el modelo Okumura-Hata. .............................................. 74 Tabla 15. Niveles obtenidos en los puntos de interés con el modelo UIT-R 526-11. ................................................. 74
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INTRODUCCIÓN
En el proyecto de tesis se hace uso de los modelos de propagación de la señal de Televisión
Digital Terrestre (TDT) en ambientes urbanos. Se hace la evaluación de la cobertura de la red
actual desplegada, donde ésta red a través de los últimos años ha evolucionado aplicando en la
mayor parte del país el apagón analógico y encendiendo los sistemas de TDT con el estándar
DVB-T2, donde su elección se realizó basándose en la nueva normatividad que seguía este
estándar, dado que también existía la posibilidad de implementar su primera versión. Con este
estándar seleccionado se tiene una señal digital que debe cumplir con características especiales
y adecuadas con el fin de asegurar el servicio en todo el territorio. Para el caso puntual de este
proyecto se tiene en cuenta la cobertura de la red en entornos urbanos como la ciudad de
Bogotá.
Con el conocimiento sobre las redes de comunicaciones en el grupo de investigación GITUD
de la universidad Distrital Francisco José de Caldas surgió el proyecto “Metodología para el
diseño y planificación de redes de televisión digital terrestre en entornos urbanos y rurales de
Colombia” que involucra una propuesta propia de la academia sobre las redes de TDT, donde
uno de los objetivos es la implementación de una forma de medición propia de la universidad,
con equipos adquiridos y financiados a través del CIDC para el desarrollo del mismo proyecto.
A partir de esto se procedió a integrar una serie de dispositivos para formar una estructura de
medición portable de uso académico, que permita realizar mediciones geo referenciadas, y con
ellas evaluar el nivel de potencia recibida de la señal TDT en una trayectoria previamente
seleccionada.
La herramienta de medición integrada con los diferentes dispositivos se usó para realizar las
mediciones en puntos específicos sobre una trayectoria seleccionada por el usuario con
antelación, obteniendo así el nivel de señal recibida.
Adicionalmente, se interpretaron los niveles recibidos para indicar la existencia de cobertura
con el fin de dar recomendaciones y correcciones sobre los valores mínimos que se deben
asegurar en la trayectoria para tener cobertura de la señal de TDT. De esta manera hizo el ajuste
del modelo de propagación escogido como el más adecuado para que represente de mejor
manera el entorno del caso de estudio.
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1. OBJETIVOS 1.1. Objetivo general:
Medir el cubrimiento de la señal de TDT radiodifundida en entornos urbanos, a partir de
la intensidad de campo recibida.
1.2. Objetivos específicos:
Analizar los modelos de propagación existentes para la aplicación de la señal de TDT,
seleccionando el más adecuado para entornos urbanos, tomando en cuenta la normativa
vigente que rige este tipo de propagación de señal.
Implementar una estructura de medición integrada por diferentes dispositivos para la
recolección de los parámetros asociados a la cobertura de la señal TDT en entornos urbanos
basada en normas vigentes para la medición de señal.
Desarrollar una herramienta de software localizada geográficamente que permita realizar
pruebas en campo, registrando y almacenando la intensidad de campo para establecer la
cobertura de la señal TDT.
Generar el ajuste del modelo de propagación seleccionado, a partir del análisis de cobertura
realizado.
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2. ANTECEDENTES
Dadas las diferentes condiciones en que se desarrolla la sociedad actual, cada país ha tomado sus
decisiones de forma autónoma basándose principalmente en los organismos de los que hacen parte.
En Europa están la Unión de Radiodifusión Europea (European Broadcasting Union EBU), el
Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (European Telecomunications Standards
Institute ETSI), y el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (en francés Comité
Européen de Normalisation Electrotechnique CENELEC). Los diferentes países han optado por los
estándares desarrollados para la televisión digital terrestre, por ejemplo:
Europa ha usado el DVB-T
Algunos países de Latinoamérica como Perú, Brasil (su versión), han optado por ISDB-T.
Estados Unidos desarrollo el ATSC como reemplazo del NTSC, con el que transmitían la
señal analógica.
Como fueron implementados gran variedad de estándares implementados a nivel mundial, existe
una posibilidad de realizar mediciones en el futuro en diferentes lugares, y con ello poder
establecer de manera práctica las diferencias más notables entre estándares.
A continuación, se destacan las virtudes de dichas normas, que se han implementado en diferentes
países:
1. ISDB-T:
Es un sistema muy flexible, ya que permite diferentes transmisiones como televisión de alta
definición (High Definition TV-HDTV), multi televisión estándar (Standard TV-SDTV), guía de
programación electrónica (EPG, Electronic Programation), transmisión de datos, acceso a internet,
y la recepción móvil y portátil. Además, es un sistema muy robusto ya que utiliza OFDM
segmentado, intervalos de guarda y demás características de la señal digital en esa modulación.
Utiliza la codificación de vídeo MPEG-2, para audio la versión AAC.
La portabilidad del sistema es muy amplia ya que permite el uso de canales adyacentes ahorrando
el ancho de banda que se usaba en analógica. Además de diferentes mejoras como una corrección
de imágenes con la predicción, arreglando también la posible distorsión por multitrayectoria y por
el ruido que afecte a la señal.
Presenta ventajas de potencia, ya que se requiere menos en la transmisión de la señal y así menos
antenas, lo cual beneficia a todos los usuarios finales, ejecutando una mayor velocidad de
desarrollo de la red, evitando implementación en infraestructura. (Pisciotta, 2010)
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2. ATSC:
Éste estándar tuvo una elección en su implementación en la cual se prioriza la alta definición de
video y sonido, por encima de la portabilidad del sistema, alcanzando mejorías hasta de 6 veces
con respecto a la televisión analógica. Añadiendo a esto la multiplexación de varias señales, para
transmitir una señal de alta definición combinada con las señales de definición estándar que es de
la calidad de la señal analógica actual.
La modulación que utiliza este estándar es de única portadora, con la característica de independizar
la fase de la señal, y así evitar la mayor cantidad de distorsiones. El empaquetamiento permite al
vídeo, audio y otros datos auxiliares separarse en unidades de datos de tamaño escogido para
ayudar a mejorar la corrección de errores, la multiplexación de señales, el sincronismo de tiempo.
Este formato de televisión digital terrestre utiliza para su compresión en video el formato MPEG-
2 y para audio en codificación y compresión el Dolby AC-3. Formato bastante conocido por el uso
de 6 canales de audio, 5 canales de banda completa de 20Hz-24kHz para rango normal y el sexto
canal de bajas frecuencias. Además de utilizar formato mono y Estéreo. (ATSC, 2017)
3. DVB-T:
Este estándar utilizado fuertemente en Europa lo que busca como principal herramienta el uso de
redes de frecuencia única, (SFN, Single Frequency Network), su implementación ayuda a reducir
el gasto de espectro radioeléctrico. La modulación codificada COFDM sacrifica una velocidad de
transmisión mayor, por tener mejor inmunidad al ruido cuando la señal se ve afectada. Así el
receptor recibe en una región varias señales de transmisores que lo inundan con señales de
diferente energía. Así cuando recibe la que tiene mayor energía puede descartar las demás e
interpretar solamente esa, logrando una imagen clara.
Siendo un sistema más costoso que algunos otros formatos, este también presenta diferentes
ventajas que ayudan a su escogencia. Sin embargo, la puesta en marcha del sistema tanto para el
operador como para el usuario pone una desventaja clave al sistema frente a otros. (EBU-ETSI,
2015)
4. SBTVD: sistema brasileño de televisión digital
Este sistema basado en el ISDB-T japonés, fue creado en Brasil luego de un análisis sobre los
actuales formatos de transmisión para permitir la inclusión digital y servir como una herramienta
de democratización de la información. Como una diferencia nacida en este sistema respecto al
japonés es cuando se establece la compresión del vídeo y audio. Sólo se identifica plenamente en
la modulación usada.
Este formato destaca como su técnica para proveer la codificación con la menor tasa de errores a
la recepción móvil, el entrelazado de tiempo con el cual, se usan 13 bloques de OFDM en un canal
separado cada 1/14 de ancho de banda. (Forum SBTVD, 2018)
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Así, para Colombia el formato escogido por las autoridades competentes fue el DVB-T2,
actualización del sistema DVB-T, con el cual se tienen nuevas ventajas.
Características espectrales: La señal de TDT en este formato o estándar utilizado para su
transmisión está formado por símbolos dados a través de portadoras ortogonales, que son
igualmente espaciadas formando una adecuada combinación. Así la densidad de potencia
entregada por la celda de portadoras, es la suma de las densidades de potencia individuales de cada
portadora.
De esta manera el canal de señal TDT es de 8 MHz, como la duración del símbolo OFDM es más
grande que el inverso del espacio de portadora, el lóbulo principal de la densidad espectral de
potencia es más estrecha que el doble del espacio de las portadoras. Así la densidad de potencia
no es constante durante todo el ancho de banda.
La transmisión de señal TDT, en la capa física siempre utiliza OFDM, se amplió el número de bits
transportados con la inclusión de 256-QAM, y se mejora fuertemente el FEC; técnica usada para
corregir errores, así existe un aumento en la capacidad del canal. A esto se le debe sumar que cada
servicio está en un modo distinto de modulación que también es único si se escoge adecuadamente
la robustez a través de la capa física o lo que es llamado PLP. (Physical Layer Pipes)
Configuración de la red: Con los nuevos modos de transporte, definidos y usados para aumentar
el rendimiento de las redes de frecuencia única, usados en este estándar, se llega también a
aumentar el periodo de cada símbolo, por lo cual se reduce el intervalo de guarda entre cada
frecuencia, manejando igual de bien las reflexiones multi-trayecto.
Otro aspecto valioso a destacar del estándar usado, es una reducción clara de la potencia
transmitida que llega a reducirse en 25%. Esta manera es una gran forma con la que se minimiza
la cantidad de energía que deben tener disponibles las estaciones de transmisión.
Y finalmente la red DVB-T2 usa las constelaciones rotadas que aumentan la robustez del sistema,
reduciendo las pérdidas en los receptores que no tienen esta cualidad.
De este sistema bajo la comisión de regulación de comunicaciones se encontraron las
características principales que hicieron fuera posible la elección de Colombia por esta norma:
En las redes actuales de la TDT en Colombia se asignaron las frecuencias de los canales analógicos
dando un reemplazo a la señal anterior, y ocupando con la nueva, a partir de 2010 se asignaron los
canales hasta 806 MHz (canal 59), ya que a partir de 850MHz están asignados los espectros para
señales de telefonía móvil. Según la resolución de 2012 se debió liberar el espectro de la siguiente
forma:
Hasta diciembre 31 de 2012, todo el país excepto Bogotá y Cali.
Hasta diciembre 31 de 2014, Bogotá en canales 52-59 y 63-69, y Cali en canales 52-69.
Hasta agosto 30 de 2015, Medellín, Envigado, Bello, Copacabana, así como Bogotá, con
los canales 60, 61, 62 y restantes.
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Con ello a partir de 2015 se debe usar todo el espectro asignado para el dividendo digital. Para los
receptores de TDT bajo este estándar se espera que los equipos vendidos fueran aptos para la
recepción de la señal, de acuerdo a características clave que tienen los elementos, como son:
Sintonización DVB-T y DVB-T2.
Canalización de 6MHz
Sistema de vídeo digital MPEG-4
Sintonización en las bandas VHF y UHF.
Vídeo con diferentes resoluciones emitidas por los operadores de TV, y además ajustables
a la relación de aspecto 4:3 y 16:9.
Para el audio capacidad de decodificar la señal en MPEG 1, MPEG 2 y los modos ISO/IEC.
Entrada RF, con conector tipo F de 75Ω.
Función de subtítulos.
Y finalmente alimentación 120Vac-60Hz.
Los estándares a nivel mundial han sido implementados en diferentes zonas geográficas. Muchos
países adoptaron su sistema debido a sus condiciones y oportunidades, a continuación, en la figura
1 es posible observar dicha distribución.
Figura N° 1 Distribución mundial de la señal digital de Televisión.(Es.dtvstatus.net, n.d.)
Tomado de: http://es.dtvstatus.net/
A continuación, en la tabla 1 se muestra la convención visual que relaciona el mapa mostrado en
la figura 1.
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Tabla 1. Convención visual del mapa mostrado en la figura 1. (Es.dtvstatus.net, n.d.)
DVB-T/DVB-T2 La transmisión mediante DVB-T/DVB-T2 ya se ha puesto en
práctica.
DVB-T/DVB-T2
adoptado
Países que se han decidido por el sistema DVB-T/DVB-T2.
DVB-T/DVB-T2
en prueba
En estos países, el estándar DVB-T/DVB-T2 está en período de
prueba.
RRC06 Los países señalados participan en la Conferencia Regional de
Radiocomunicaciones 2006 de la ITU (International
Telecommunication Union). Se presupone que todos los países
participantes se decidirán por el sistema DVB-T/DVB-T2 cuando
pasen de la transmisión analógica de televisión a la digital.
ATSC La transmisión mediante el sistema ATSC ya se ha puesto en
práctica.
ATSC adoptado
Países que se han decidido por el sistema ATSC.
ATSC en prueba En estos países, el estándar ATSC está en período de prueba.
ISDB-T La transmisión mediante ISDB-T ya se ha puesto en práctica.
ISDB-T adoptado Países que se han decidido por el sistema ISDB-T.
ISDB-T en prueba En estos países, el estándar ISDB-T está en período de prueba.
SBTVD-T La transmisión mediante SBTVD-T ya se ha puesto en práctica.
SBTVD-T
adoptado
Países que se han decidido por el sistema SBTVD-T.
DTMB La transmisión mediante DTMB ya se ha puesto en práctica.
DTMB adoptado Países que se han decidido por el sistema DTMB.
DTMB en prueba En estos países, el estándar DTMB está en período de prueba.
Países que aún no se han decidido.
De igual manera el cambio de tecnología se ha hecho de manera paulatina, para el caso de
Latinoamérica se escogieron fechas para tener listo el cambio tecnológico con el fin de adoptar
los nuevos sistemas. Las fechas para el apagón analógico se muestran en la figura 2.
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Figura N° 2. Programación apagón analógico en Latinoamérica (“tdt-tv-digital-terrestre-,” n.d.)
Tomado de: http://telecomunicaciones-peru.blogspot.com/2016/12/tdt-tv-digital-terrestre-
en.html
2.1. NORMATIVA COLOMBIANA El contexto colombiano de la TDT ha sufrido diferentes momentos desde que se planteó la
utilización de este formato. Se plasma todo esto a través de la elección del estándar, escogiendo
uno sobre todos los posibles, estableciendo condiciones para su uso, y evaluando el cambio que
sufriría el país cuando se someta a la TDT. Tomando en cuenta que no se puede apagar de un solo
momento la televisión analógica, sino que se debe realizar un cambio paulatino con la oportunidad
de brindar las herramientas tecnológicas para que los ciudadanos puedan acoplarse a la nueva
tecnología sin verse afectados.
Además de realizar un cambio luego de escogerse el modelo, se debió pensar en cómo garantizar
el funcionamiento de una red de tal tamaño. Por tanto, fue necesario plantear el cubrimiento de la
ciudad aprovechando los transmisores que ya se tenían, pero además se hace necesario que sean
compatibles para desplegar la información de la TDT, basada en la modulación COFDM que ya
involucra un ancho de banda especifico, y una tasa de transmisión de información, además de
muchas más características.
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Bajo este principio de asegurar el correcto despliegue de una red así en Colombia se siguen algunos
lineamientos a través de normas internacionales, y de los organismos propios del estado
encargados de realizar esta regulación.
2.1.1. Definición de las especificaciones técnicas de la TDT en Colombia, 2012
La comisión de regulación de comunicaciones (CRC), presenta en este documento una base para
los lineamientos que deben seguirse para asegurar el funcionamiento de la TDT y la prestación del
servicio a los ciudadanos, ya que esta es la base de una implementación de dicho tamaño.
A lo largo de todo el documento presentado se desarrollan diferentes temas que deben estar
involucrados en la normatividad para que se logre establecer un conducto para que el despliegue
de dicha tecnología sea correcto. Se toma en cuenta como principio, las facultades que posee la
CRC en torno a regular la actividad correspondiente a la TDT. La importancia de la CRC nace
cuando se establece que en Colombia el formato que debe ser adoptado es el DVB-T2, pero aun
así ya se tenía en funcionamiento una pequeña parte del territorio bajo el DVB-T, por lo que lo
primero en establecerse fue qué, aunque se pretendía adoptar la segunda versión era importante
mantener la transmisión actual un tiempo prudente hasta después que se empezara a transmitir en
el formato deseado. Por ende, en dicho documento la CRC establece además de sus funciones y
limitaciones las condiciones mínimas para que un despliegue de esta red sea válido y funcional.
Igualmente, la CRC debe definir los parámetros técnicos con los que funcionara la TDT, y esto lo
hace en el mismo documento donde relaciona información técnica que deben tener los receptores
y que deben tener en cuenta los transmisores. Una de ellas y muy importante es el estándar con
que se comprimirá la información para hacer posible su transmisión por el canal ajustando su ancho
de banda al correcto. Se debe tener claro que el transmisor debe usar MPEG-2 y el receptor debe
ser capaz de recodificar esta señal con el fin de transmitir los contenidos al público para el estándar
DVB-T. Pero en el caso que interesa en este documento el DVB-T2 deben ser resaltadas más
características:
Uso de OFDM con el modo 256 QAM que aumenta el número de bits transmitido y mejora
la corrección de errores (FEC).
En el caso de la configuración de la red presenta múltiples ventajas, los nuevos modos de
transporte de información para las redes SFN. El aumento del periodo de símbolo y la
codificación Alamouti, reflejan un mayor grado de robustez frente a la primera versión.
Este formato también presenta una ventaja en la reducción de la potencia transmitida,
usando técnicas como ACE y Tone Reservation, con ello se logra una reducción de la
energía necesaria para el funcionamiento del sistema.
Las múltiples Physical Layer Pipes permite que cada servicio sea ajustado individualmente
sin importar las características de los servicios que también se transmitan.
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En este documento también se presenta un contexto adecuado para el funcionamiento de la red
basándose en la tecnología que debe ser incluida en los receptores de forma obligatoria para
garantizar el servicio. Tiene unos parámetros que son opcionales y otros obligatorios. Entre los
cuales se destacan el ancho de banda que deben manejar por canal, las bandas de trabajo para
sintonizar correctamente los canales, y parámetros de visualización como son la resolución y la
relación de aspecto. También un parámetro importante como es el formato de codificación del
audio, función subtitulada, conexión de 75Ω, por supuesto alimentación de 120V-60Hz. (CRC,
2012)
2.1.2. Resolución 4337 de 2013
Esta resolución que actualiza algunas decisiones de la CRC, expone en sus artículos nuevos
lineamientos que deben ser tenidos en cuenta cuando se despliega una parte de la red de TDT.
La actualización nombrada con anterioridad implica por ejemplo para los operadores de televisión
que deben garantizar un nivel mínimo aceptable para la recepción basándose en el canal principal
de su señal.
También dicta dos componentes claves en el funcionamiento de la red como son la intensidad de
campo que se debe tener como mínimo basándose en “lo dispuesto en las tablas y formulas
contenidas en la sección 3.1 y en el anexo 1 del documento EBU-TECH 3348…”. Finalmente es
destacable la importancia de normatizar que se debe incluir una trama de información que incluya
por lo menos:
Guía electrónica de programado
Identificador de red original
Identificador de red
Identificador de trama de transporte
Identificador de trama de servicio.
Adicionalmente nombra de forma corta unos artículos que involucran márgenes de protección
entre estaciones de servicio, límites para las emisiones espurias, y las llamadas mascaras
espectrales. (CRC, 2013)
2.1.3. Resolución 0387 de 2016
Esta resolución producida en 2016 por la Agencia Nacional del Espectro (ANE), quien también es
una autoridad competente en el marco de la definición de parámetros para la TDT. Expone en sus
artículos diferentes puntos que están relacionados con los niveles de exposición que deben tenerse
en cuenta cuando se despliega una red de TDT en un entorno como el territorio colombiano.
Primero define de manera clara que tipo de fuentes son inherentemente conforme y no conformes,
quienes por cumplir a cabalidad con procedimientos y parámetros establecidos no deben cumplir
con mediciones de campo electromagnético o presentar una declaración de conformidad.
16
Como un detalle que debe resaltarse, la ANE exige a los operadores de televisión y emisor de
ondas radioeléctricas un informe adecuado de sus parámetros y establecer un cálculo simplificado
basado en un plazo máximo establecido por entidad para el mismo. Con el cual se logra que la
entidad tenga un control sobre las estaciones transmisoras que prestan un servicio.
Esta resolución dicta un camino marcado para las estaciones cuyo calculo no sea considerado en
los primeros casos, así, deberán efectuar mediciones de campo o instalar equipos para el monitoreo
constante de la señal y con ello verificar que los niveles expuestos son adecuados. Para dichas
mediciones los operadores deben cumplir con las metodologías que también se proponen en dicha
resolución.
Y finalmente la ANE podrá verificar el cumplimiento de todas las condiciones establecidas con
anterioridad y en caso de encontrar inconformidades o incumplimientos podrá ejercer las sanciones
pertinentes. (ANE, 2016)
2.1.4. CRITERIOS DE PLANEACIÓN DE ESPECTRO, ANE de 2014:
Este documento realizado por la agencia nacional del espectro da una directriz de cómo deben
aprovecharse las virtudes de los estándares de TDT, al ser un sistema codificado y multiplexado
en frecuencia. De acuerdo a esta recomendación se deben destacar el hecho de poder usar SFN, el
uso de frecuencias adyacentes. En otros entornos de la misma red se pueden destacar otros aspectos
como el hecho de usar frecuencias más bajas para evitar pérdidas por espacio libre, respetar los
acuerdos fronterizos de los transmisores. Y así mismo se debe organizar el plan para el
reordenamiento de las frecuencias luego del “apagón” analógico. De esta manera la ANE como
un ente estatal presenta además de recomendaciones, un amplio compromiso con la verificación
constante del funcionamiento de la red (ANE, 2014)
También existen organizaciones internacionales que han dado recomendaciones sobre las
mediciones de cobertura de señal radiodifundida.
2.1.5. EBU – TECH 3348 versión 4.1.1, octubre 2014:
Este documento escrito por la Unión Europea de Radiodifusión es un compilado de información
importante en el cual se definen niveles adecuados para el funcionamiento de una red bajo el
estándar DVB-T2, en este caso será nombrado para dar relevancia a valores de tolerancia y niveles
mínimos de señal. Con ellos establecer un criterio para encontrar el valor adecuado de nivel
mínimo para el funcionamiento en un entorno urbano creciente y cambiante como la ciudad de
Bogotá.
Como nombra el documento “El surgimiento del DVB-T2 está motivado principalmente para el
correcto aprovechamiento del ancho de banda, en el cual su alta eficiencia en este sentido lleva a
que muchos más canales de información puedan ser transmitidos… Igualmente el mejorado
sistema de compresión MPEG-4 que es empleado hace que la ganancia del sistema en transmisión
de información sea notable.” (EURORADIO, 2014)
17
Con ello cuando se habla del sistema DVB-T2 se debe aclarar que este estándar fue desarrollado
para dar mayor utilidad al mismo ancho de banda, que en Colombia debe ser de 6 MHz y con ello
poder transmitir diferentes señales de información a través del mismo canal con la mayor calidad
de audio y vídeo. La mayor importancia de este documento está en que da una pauta de los niveles
mínimos de recepción que son aceptables para considerar que el estándar DVB-T2 está
funcionando correctamente.
Igualmente se debe tomar esta recomendación como una guía, y con ello saber según las
mediciones tomadas que niveles de potencia son aceptables y por tanto hay cobertura en las
diferentes zonas de la ciudad de Bogotá.
Comercialmente el estándar DVB-T2 presentó una gran ventaja para los usuarios, debido a que su
implementación tuvo en cuenta la infraestructura existente y no se pensó en que se necesitara tanto
nuevas antenas transmisoras como receptoras, por lo cual se canceló la implementación de una red
MIMO. Igualmente se esperaba que destacara las redes de frecuencia única de una mayor forma
que como lo hizo el DVB-T. Por tanto, se espera que el estándar asegure el ancho de banda del
canal, y flexibilidad en la frecuencia.
Otro punto importante es la propiedad de los receptores. En el documento se abordan diferentes
situaciones que exponen en tablas los niveles mínimos de forma teórica y en casos prácticos. A
continuación, en la tabla 2, 3 y 4 se muestran dichos niveles, para ilustrar las diferencias que deben
existir entre los diferentes casos en que se evalúa la cobertura.
Tabla 2.Niveles mínimos teóricos de intensidad de señal
Banda de frecuencias III, IV, V
Modo normal de portadora 1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k
Ancho de banda de ruido equivalente 7.61MHz 7.61MHz 7.61MHz 7.61MHz 7.61MHz
Figura de ruido del receptor 6 6 6 6 6
Potencia del receptor con Ruido -129.2 -129.2 -129.2 -129.2 -129.2
Relación portadora a ruido C/N 8 12 16 20 24
Potencia mínima del receptor. [dBW] -121.2 -117.2 -113.2 -109.2 -105.2
Voltaje de entrada mínimo en el receptor
(75Ω)[dB𝜇V]
17.5 21.5 25.5 29.5 33.5
Tomado de NORMA EBU-TECH 3348
Los resultados teóricos mostrados en la tabla 2, fueron el primer resultado obtenido, sin embargo,
al realizar mediciones en campo se logró establecer valores reales para las mediciones futuras, los
cuales fueron anexados al documento inicial para dar mayor veracidad a los planteamientos. Esos
valores se describen en la tabla 3 y 4:
18
Tabla 3. Niveles mínimos de recepción.
DVB-T2 en banda III
Combinado Urbano Externo Urbano Interno
Figura de ruido del receptor 6 6 6
Ancho de banda de ruido equivalente 6.66MHz 6.66MHz 6.66MHz
Potencia del receptor con Ruido -129.2 -129.2 -129.2
Potencia mínima del receptor. [dBW] -110.0 -111.9 -111.5
Voltaje de entrada mínimo en el receptor
(75Ω)[dB𝜇V]
28.7 26.8 27.2
Densidad de Flujo de potencia media en el
lugar receptor [dB(W)/m2 ]
-109.7 -104.4 -104.0
Intensidad de campo mínima en el lugar del
receptor [dB𝜇V/m]
36.1 41.1 41.8
Tomado de NORMA EBU-TECH 3348
Tabla 4.Niveles mínimos prácticos de intensidad de señal para banda IV y V
DVB-T2 en banda IV y V
Combinado Urbano Externo Urbano Interno
Figura de ruido del receptor 6 6 6
Ancho de banda de ruido equivalente 7.77MHz 7.77MHz 7.77MHz
Potencia del receptor con Ruido -129.2 -129.2 -129.2
Potencia mínima del receptor. [dBW] -109.4 -111.3 -110.9
Voltaje de entrada mínimo en el receptor
(75Ω)[dB𝜇V]
29.4 27.5 27.9
Densidad de Flujo de potencia media en el
lugar receptor [dB(W)/m2 ]
-100.8 -95.7 -94.3
Intensidad de campo mínima en el lugar del
receptor [dB𝜇V/m]
45.0 50.1 50.5
Tomado de NORMA EBU-TECH 3348
Con las tablas 2, 3 y 4, se tiene un criterio claro para establecer el valor esperado en el ancho de
banda del canal, dado que la portadora en la frecuencia central se espera cumpla con valores
mínimos requeridos. De esta forma se establece que puntos de la trayectoria evaluada no tienen
cobertura, llevando a un análisis más profundo en el cual se podrá establecer si es sólo zonas
puntuales donde hay o no cobertura, o si son zonas de tamaño notable. Así se podrá encontrar que
zonas han cambiado en los últimos años en su estructura, es decir, si han construido nuevos
19
edificios o si tienen algún nuevo obstáculo que no permita la recepción de señal y evaluar hasta
qué punto el obstáculo es influyente. (EURORADIO, 2014)
2.1.6. Recomendación UIT-R SM.1875-2 de agosto de 2014:
Esta recomendación de la UIT señala procedimientos para la medición de una red estándar DVB-
T, aunque no es el caso de estudio de este documento, debido a que el DVB-T es el antecesor del
objeto de estudio puede resultar útil el uso del mismo para establecer “métodos para medir la
cobertura de la DVB-T…”. (Comunicaciones U. I., Recomendación UIT-R SM.1875-2, 2014). De
esta recomendación se toman los puntos más relevantes, para la recepción fija, la recomendación
señala seguir los siguientes pasos:
Selección de los lugares de medición: En la zona de cobertura predicha se selecciona una
zona de mediciones, donde se buscará tomar la mayor cantidad de emplazamientos para
poder establecer una medida constante, generalmente se toman con una distancia de 500
metros. Como algunos puntos de medición posiblemente tengan bloqueos por edificios se
debe buscar una locación cercana (menor a 50 metros) donde se pueda realizar la medición.
De esta manera si persiste el problema, aunque se puede descartar el punto o llegar a quedar
en una zona sin recepción, dicho momento reflejaría la verdadera situación del usuario.
Se debe contar con un equipo de medición adecuado. Un analizador de espectro capaz de
medir la potencia recibida en el punto. Una antena de características conocidas que pueda
orientarse fácilmente. Un software que pueda efectuar la medición y controlar los
parámetros de la misma, y que logre guardar los datos, tanto la posición como la potencia
medida.
La medición de señales deseadas se realiza dirigiendo la antena en la dirección donde se
encuentra la antena transmisora y realizando mediciones al girar la antena 360° con el fin
de encontrar la posición de mayor intensidad recibida.
Para evaluar los resultados de una medición de una zona, se deben verificar los niveles
obtenidos por frecuencia, estableciendo si el valor central de la distribución normal
esperada está dentro del valor de cobertura. Si es así y la distribución es efectivamente
normal, se puede decir que el campo medido en la trayectoria o la zona es homogéneo.
Para presentar los resultados, resulta conveniente hacerlo gráficamente sobre un mapa,
dibujando los puntos de medición y estableciendo cuántos de ellos superaron la condición
de cobertura establecida. Si se realizan suficientes mediciones es posible inferir que zonas
intermedias podrían llegar a tener cobertura también. (UIT, 2014)
2.1.7. Informe UIT-R 2035-2 de noviembre de 2008:
Esta recomendación de la UIT, es un plan para realizar mediciones tanto de cobertura como de
muchas características de la señal de TDT. En este caso la UIT nombra diferentes parámetros que
deben cumplirse, para la recepción fija interior, fija exterior, portátil, y móvil. De esta manera se
nombran, los casos de interés, en la tabla 5 a continuación:
20
Tabla 5. Datos de la recomendación UIT-R 2035-2
Requisito operacional Principales factores que influyen en los requisitos
operacionales.
Modo de
operación.
Fijo interior Trayectos múltiples, sin visibilidad directa, y contando con
pérdida de penetración por los edificios.
Fijo exterior Trayectos múltiples, intensidad de señal muy baja
Ancho del canal Determinado por la autoridad que entrega la licencia.
SFN Distorsión intensa por trayectos múltiples en situación
estática y a baja velocidad.
Repetidores de frecuencia Trayectos múltiples estáticos, pérdidas por distancia.
Cobertura máxima. Requisitos de C/N del sistema.
Operación sólo en ondas
decimétricas o en ondas
decimétricas y métricas.
Sensibilidad a ruido impulsivo en ondas métricas.
Con la tabla 5, es posible notar que por las condiciones elegidas en Colombia se deben tener en
cuenta varios parámetros para evaluar correctamente la cobertura.
Generalmente se recomienda que las mediciones y el análisis de los datos se realicen por la misma
persona, pero en caso tal que esto no sea posible, es necesario que los mismos sean presentados de
manera clara y concisa, a fin de evitar interpretaciones exageradas o erróneas.
Con esta información aclarada, la recomendación da dos tipos de medición realizables, en
laboratorio y en campo. Las mediciones en laboratorio ayudan a caracterizar de manera adecuada
el objeto radiante como el receptor, es decir, que ellas atribuyen una hoja de ruta esperada para el
objeto que envía señales como para quien recibe. En el caso de este proyecto se busca evaluar las
mediciones en campo.
Para las pruebas en campo se tienen diferentes recomendaciones, de las cuales se extrae el
componente más importante, que es el procedimiento para la medida de cobertura. La prueba se
basa en la medición de intensidad de campo.
1. Metodología de medición: La medida de intensidad de campo debe realizarse de manera
sistemática en todas las ubicaciones. Seleccionando la ubicación exacta como un punto
central y realizando diferentes mediciones en puntos uniformemente separados,
generalmente se recomiendan puntos a 3 metros de distancia. Con dicha distribución se
logra establecer una sectorización de la señal y se verifica la cobertura en un punto con
21
mediciones uniformes. Si esto no es posible, se aconseja realizar el recorrido en un tramo
recto de alrededor de unos 30 metros.
La recomendación establece diferentes características como poner la antena de recepción
a un nivel mínimo de 9 metros sobre la altura del terreno. Dicha ubicación de la antena se
debe realizar guardando todas las recomendaciones de seguridad, ya que la antena, el
mástil, el vehículo pueden ser potenciales receptores de descargas eléctricas en condiciones
especiales, por tanto, es clave asegurar condiciones seguras para realizar la medición.
Esta recomendación también establece que la ubicación geográfica debe realizarse en
radiales escogidos adecuadamente, ya que no siempre será posible acceder al punto exacto
por posibles obstáculos. El mejor caso para la selección de los puntos de medición es que
las radiales sobre las que estén ubicados correspondan a zonas de terreno tanto abierto
como habitadas y representativas. Las radiales, son circunferencias imaginarias de radio
constante que refieren la zona del punto exacto de medición, es una zona donde se
considera que se encuentra el punto de medida, y sobre toda ella se dice que está el mismo
punto, generalmente el radio tomado es de 3 a 5 metros.
En la recomendación también se describen elementos que deben ser obligatorios para
validar la medición, como una antena calibrada, un receptor GPS, un analizador de
espectro, etc. Para verificar todos los elementos existentes como obligatorios se puede
verificar la norma dada en la referencia.
(UIT, 2008)
Finalmente, como otro aporte útil de la recomendación a tener presente en el proyecto se encuentra
en las consideraciones del análisis, ya que a menudo se prefiere tabular la información con el fin
de facilitar la construcción de gráficas y ayudas visuales para la interpretación. Además, es
importante anotar y tener en cuenta las anotaciones hechas por quien realiza la medición para su
posterior análisis, debido a que en ellas se pueden encontrar factores o razones para las diferentes
anomalías encontradas.
Los registros fotográficos son útiles para destacar las características de los puntos de medición por
tanto se debe evaluar fácilmente que tan complicado es el recorrido de la señal por la zona
circundante, debido a que obstáculos que no se detallen en el momento pueden llevar luego a
anomalías sin explicación. (Comunicaciones U. I., Informe UIT-R BT.2035-2, 2008)
2.1.8. Reporte UIT-R 2254 de septiembre de 2012:
Esta recomendación es realizada por la UIT para establecer aspectos de planeación y de frecuencia
para una red DVB-T2. Principalmente destaca las ventajas del nuevo estándar frente a su antecesor.
De nuevo se señala el aprovechamiento del ancho de banda, las redes de frecuencia única, y las
diferentes capas para transmitir varios canales a través de una misma señal. Todos ellos detalles
transmitidos en alta definición tanto de audio como de vídeo.
22
Esta norma destaca las mayores virtudes del DVB-T2 como una de sus variables, el tamaño del
canal que va desde 1MHz a 10MHz, y el tamaño del FFT que puede variar según el modo de 1k a
32k saltando en potencias de dos.
La mayor virtud que destaca del estándar DVB-T2 son sus nuevos múltiples escenarios de
despliegue, siendo:
1. Recepción elevada con receptor
2. Recepción elevada, máxima cobertura.
3. Recepción de red de frecuencia única para un área limitada
4. Recepción de red de frecuencia única para área grande.
5. Recepción portátil, máxima velocidad de transferencia.
6. Recepción portátil, máxima área de cobertura.
7. Recepción móvil.
8. Multiplexación entre recepción portátil y móvil.
Con todo esto, la recomendación informa bajo cuales parámetros se deben diseñar las redes,
tomando como base la información individual de cada característica, como la frecuencia de la red
y si es de frecuencia única, el tamaño de la FFT, el ancho de banda, la velocidad de transmisión
(bit rate). Muy importante también tener en cuenta la relación portadora/ruido (C/N), ya que será
esta, quien determinará la viabilidad de la red bajo los parámetros de potencia diseñados.
Dentro de los detalles importantes también se destaca el uso de las constelaciones rotadas que
aportan menor sensibilidad al ruido en el receptor ya que los símbolos estarán más alejados y así,
aunque halla ruido en el canal, será complicado confundir al receptor. (UIT, 2012)
2.1.9. Reporte UIT-R 2389-0 de febrero de 2016
Esta recomendación de la UIT describe cómo deben ser los requerimientos y métodos necesarios
para mantener la calidad durante el despliegue y funcionamiento de una red TDT. Es de vital
importancia cómo lo destaca la recomendación, seguir dichos pasos para evitar la pérdida de
desempeño en la red.
Un paso importante destacado en la recomendación, es encontrar los niveles adecuados o mínimos
(umbral) de deterioro para los parámetros usados en el monitoreo de la señal. Con dichos umbrales
es posible establecer un criterio para evaluar sobre cada parámetro una característica de la señal,
como sería cobertura, calidad de servicio, tasa de transmisión, etc.
En la recomendación se habla también de los diferentes eventos que deben identificarse como
posibles factores de interferencia, distintos a las interferencias propias de otro transmisor en la red.
Dichos eventos serán más difíciles de identificar, y llevarán a cometer algunos errores en la
interpretación de los datos. Generalmente el efecto más obvio es la interferencia por ruido
gaussiano en el canal de transmisión.
Según esta recomendación la señal verificación del servicio se da a través de una serie de
mediciones en varios puntos para establecer un área de cobertura adecuada. Luego de tener el área
23
prevista, se deben medir y obtener un alto porcentaje de mediciones correctas, es decir, que superen
el valor umbral de funcionamiento, y donde dichas mediciones sea posible decodificarlas
correctamente. A continuación, relacionan principios de monitoreo para una señal de TDT. (Itu-r,
2016)
Principios de monitoreo de una señal de TDT.
Como base principal para el monitoreo de señal se debe tener en cuenta que este procedimiento
ayuda no sólo a encontrar un mal funcionamiento sino a prevenir el mismo, ya que, con una
interpretación adecuada de los datos, se puede establecer en un corto plazo si algún cambio en la
infraestructura que rodea el punto de medición se podría presentar un impedimento para el
recorrido que debe hacer la señal radiodifundida.
Para la recomendación el sistema de monitoreo se plantea como un sistema fijo en el cual los
dispositivos de medición podrían, dependiendo el tamaño de la red, ser un grupo distribuido o
centralizado. En el caso de este trabajo la herramienta académica y móvil que se implementará
hará parte de un requerimiento de proyecto universitario por tanto no es posible que sea manejada
por diferentes entidades, será propiedad de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, y
para uso exclusivo de sus docentes y estudiantes.
La UIT en este documento nombra otra recomendación en la cual explica que para poder establecer
un monitoreo adecuado de la señal se debe “tomar el punto de recepción adecuado, y en él
introducir una señal que cause interferencia con la deseada, a fin de poder establecer que cambios
o problemas se obtienen en el receptor”. Dicha práctica evidencia que en muchos casos la forma
de probar la robustez del sistema es haciéndolo fallar de manera independiente de si en el punto
en cuestión está funcionando.
Esa intención es en el concepto de este autor una proyección hacia posibles interferencias dadas
en el futuro. Ya que como se observa en un entorno urbano como Bogotá, las ciudades están en
constante crecimiento y dicho crecimiento con el pasar de los años se hace más acelerado.
En conclusión, la recomendación entrega una buena posibilidad de verificación, aunque por el
contexto del trabajo a desarrollar puede no resultar útil, así, cuando se realicen las mediciones y el
análisis de datos se procederá con otras recomendaciones.
2.1.10. Metodología para planificación de redes de televisión digital terrestre en Colombia.
En este trabajo luego de una apropiada definición de los parámetros a tener en cuenta y los logros
obtenidos a partir de la simulación se evidencia el objetivo principal, que era la planeación de una
red de televisión digital terrestre en Colombia, con patrones y pasos adecuados para asegurar el
funcionamiento de la red, y lograr el cubrimiento de la población objetivo con los niveles
adecuados de calidad de servicio asegurando o esperando tener los menores costos al tener una
adecuada planeación y evitar una sobre dimensión o una dimensión por debajo de los niveles
requerido de la red. Este trabajo tuvo principalmente la diferenciación del estándar a través de las
24
simulaciones hechas, ya que se probaron diferentes modelos entre los cuales hubo algunos
deterministas, estadísticos semi-deterministas, de los cuales se buscó la mejor aproximación a las
verdaderas condiciones de propagación en Colombia, luego con estas simulaciones se pueden
velicar que además de los servicios que compartan banda con la televisión en UHF, esta simulación
hecha se podría extender a los demás ya que la misma solo incluye la verificación de intensidad de
campo obtenida. Esto al ser una característica se podría extrapolar el modelo escogido a otros
servicios punto a zona. De los objetivos obtenidos con la simulación y su comparación con las
mediciones hechas se puede agregar al sistema simulado una corrección en cuanto a pérdidas que
ayude al modelo de simulación a tener mejor precisión sobre los resultados. Para ello se sugiere
una caracterización de los elementos de medición muy precisa a fin de establecer un factor de
corrección que sea confiable a partir de la información disponible sobre los elementos, entre ellos
el centro transmisor.
Una conclusión clave obtenida en este trabajo fue que los modelos estadísticos no aplican para el
territorio colombiano, debido a que su planteamiento se hizo a partir de estudios en regiones
completamente distintas, lo cual afecta de manera directa y los hace particularmente incorrectos e
ineficientes para aplicar en esta región. A partir de este planteamiento realizado para el diseño de
redes se logra establecer conductas adecuadas para el mismo, como el reconocimiento de la zona
a cubrir, y todos los procesos ligados a la planificación permiten identificar los escenarios de
implementación óptimos con base en la reducción de los sistemas de transmisión necesarios para
una zona de cobertura y un modo de servicio proyectado. La iteración se hace necesaria en estos
procesos de diseño con el fin de mejorar y optimizar los recursos, específicamente en etapas de
diseño de trasmisión y propagación de señales debido a que esta recurrencia permite identificar las
características técnicas que más se acoplan a los requerimientos inicialmente concebidos.
(Salamanca, 2016)
El incluir este trabajo produce una concepción diferente de la idea inicial, ya que este al tratarse
sobre mediciones explícitamente no da una guía clara, pero si evidencia procesos claves al
momento de comparar los resultados obtenidos con simulaciones hechas, debido a que estas
mismas al ser con mediciones hechas con equipo propio y dedicado se tiene una mayor
contabilidad para ajustar parámetros de simulación y con ello tener una mejor esperanza en los
resultados.
25
3. MARCO DE REFERENCIA A lo largo del desarrollo del proyecto se han obtenido resultados inesperados y diferentes, por
ende, es necesario evaluar diferentes modelos en los cuales basarse para la predicción del
funcionamiento del sistema. De hecho, existen varios modelos que han sido usados en otros
ámbitos, pero que debido a su flexibilidad pueden entrar en el contexto de este documento. Los
modelos más relevantes serán descritos a continuación.
3.1. MODELOS DE PROPAGACIÓN
3.1.1. MODELO DE FRESNEL:
Este modelo conocido por ser determinístico, da una estimación directa derivada del uso del perfil
de ruta entre el transmisor y el receptor. Agregando a la ecuación de pérdidas una constante de
atenuación de 3.8 dB como un término adicional. Este modelo tiene un correcto funcionamiento
para el cálculo de la intensidad de campo en los márgenes superiores de las bandas de VHF, además
de poder usarse en las bandas de UHF y SHF.
Se recomienda usarlo con los modelos:
Difracción de la geometría “Deygout 1994”.
Atenuación por subtrayecto.
3.1.2. MODELO REC. ITU-R P.525
Este modelo que también entra en la clasificación de los determinísticos, presenta dos diferentes
maneras de calcular la propagación en el espacio libre:
Enlaces punto a zona
Enlaces punto a punto.
Cada uno de estos tipos de cálculo presenta un modelo diferente y tiene sus propias constantes,
definiciones, por ende, sus propios resultados que sólo son aplicables al caso que describen. De
usarse en otro caso no tendrían valides, así los resultados sean concluyentes.
De esta manera como cada uno es utilizado en casos diferentes, se recomienda utilizarlos para
calcular diferentes cosas, en el caso punto a zona, se recomienda calcular la intensidad de campo
encontrada en un punto a una distancia específica, así encontraremos el campo en una zona a esta
distancia. Siempre que la zona sea similar.
Cuando se pretende calcular un enlace punto a punto, es preferible calcular las pérdidas de espacio
libre que se tienen entre emisor y receptor, suponiendo que ambas antenas son isótropas, así
también se conoce como la pérdida básica de espacio libre.
3.1.3. MODELO REC. ITU-R P.526
Es otro modelo determinístico en el cual además de tener en cuenta las pérdidas del espacio libre
se tienen en cuenta las pérdidas que introducen al sistema las difracciones que presenta la señal
cuando se encuentra con algún obstáculo en su camino hasta el receptor.
26
Este modelo incluye pérdidas como la forma irregular de la superficie, además de diferentes
obstáculos que se encuentran a lo largo del trayecto. Se calculan con el método de J. Epstein y
D.W. Peterson, y se generaliza para un número de obstáculos cualquiera. Aunque los obstáculos
pueden ser todos muy diferentes, se obtiene una solución cercana cuando se idealiza la forma de
los mismos, dándolos como un filo de cuchilla o como obstáculos de punta redondeada.
Por los diferentes tipos de obstáculos se tiene la siguiente diferenciación:
El terreno es “liso”, es decir, que la mayor irregularidad es menor al 0,1R, donde R es el
máximo valor del radio de la primera zona de Fresnel. Así la predicción se basa en la
difracción sobre la tierra esférica.
Obstáculos aislados, en este caso el terreno entre emisor y receptor está cubierto por
obstáculos que deben ser definidos según se nombró anteriormente, de filo de cuchilla,
puntas redondeadas, etc.
Terreno ondulante, donde las variaciones son tan mínimas que no presentan una
complicación para la predicción del sistema.
Con los obstáculos tenidos en cuenta para el cálculo del sistema, se pretende calcular dos valores
claves con los que se puede evaluar el comportamiento:
Intensidad de campo producida por difracción
Pérdidas por difracción en trayectos con visibilidad directa, con difracción de subtrayecto.
3.1.4. MODELO OKUMURA-HATA
Este modelo es ampliamente conocido y utilizado por muchos investigadores alrededor del mundo,
para predecir el comportamiento de señales aéreas en áreas urbanas. Fue establecido por los dos
investigadores a quienes se les atribuye el nombre del modelo para frecuencias entre los 150 MHz
y los 1920 MHz, aunque ha sido usado para rangos de frecuencias hasta de 3000 MHz cuando se
extrapola adecuadamente. Este modelo fue diseñado para predecir el comportamiento de la señal
radiodifundida en distancias comprendidas entre 1 y 100 km.
La clasificación que el modelo establece para hacer sus predicciones son:
Área urbana,
Área Suburbana,
Área Abierta,
Con ellas se calculan las pérdidas del espacio libre. Cabe destacar que el modelo presenta unos
términos propios que fueron definidos para dar más robustez al mismo. Dicho término es conocido
como el factor de corrección por altura efectiva del receptor, y también tiene una definición propia
según el área en que se trabaje.
27
Además de todas las virtudes ya descritas el modelo también presenta una discriminación según la
frecuencia de trabajo, ya que su expresión cambia para valores menores a 300MHz y mayores a
300MHz. (Gordillo, 2012)
28
4. ESTRUCTURA DE MEDICIÓN En todo proyecto de investigación se debe tener en cuenta una base comparable con la cual evaluar
las mediciones hechas, por ello se proponen diferentes modelos como los nombrados en el numeral
3. De ellos se evalúa por lo menos 2 modelos, cuyos parámetros cumplan con las características
de la señal TDT que se implementa en Colombia y que se pretende medir.
La herramienta Xirio Online presenta una herramienta gratis de uso limitado con el cual se pueden
realizar simulaciones y establecer un criterio base. También existe una versión paga con el cual se
tienen aproximaciones más cercanas a la realidad. Con la simulación realizada se puede encontrar
un valor adecuado para esperar resultados en las mediciones. Seguidamente se explica la
conformación y etapas de diseño de la herramienta de medición.
4.1. Simulaciones realizadas, XIRIO ONLINE: Las simulaciones presentes se expresan en el software Xirio Online con el cual es posible evaluar
diferentes sistemas de comunicaciones, bajo los modelos aceptados por la comunidad científica
desde hace muchos años. En Xirio es posible evaluar desde sistemas de televisión analógica como
de televisión Digital, además sistemas de comunicaciones móviles en las bandas establecidas para
cada servicio dentro del espectro radio eléctrico.
Aprovechando el acceso a la herramienta se procede evaluar el sistema a través de las antenas
ubicadas en los cerros cercanos y que deben cubrir la ciudad de Bogotá. Se procede a realizarlo de
manera individual como de manera conjunta con lo que se busca establecer el nivel de cobertura,
que siendo un servicio confiable debe ser permanente.
Evaluando los canales que se pretenden medir con la estructura diseñada, se busca relacionar la
posición de la trayectoria decidida sobre la evaluación de cobertura, esperando que coincida con
zonas de cobertura. Dicha trayectoria esperando que se trace sobre una zona con cobertura, se
espera verificar a través de la medición.
Se busca evaluar la distribución de la señal de forma estadística y evaluar los niveles de señal
recibidos esperando que coincidan con los valores umbrales o mínimos esperados para asegurar
cobertura.
La manera de evaluar la cobertura en la herramienta de simulación corresponde a la producción de
una simulación del entorno de TDT aplicando la información conocida de los transmisores
disponibles para la ciudad de Bogotá. Aplicando una zona de trabajo que cubra la ciudad con el
fin de establecer hasta la periferia de la misma que niveles de recepción existen.
Con las aclaraciones pertinentes se pretende utilizar la siguiente información sobre los
transmisores que cubren la ciudad de Bogotá:
Tabla 6.Parámetros de las antenas transmisoras.
Parámetro Transmisor
Nombre de la estación Calatrava o El Cable o Cruz Verde
Frecuencia Central Canal 16 485 MHz
29
Frecuencia Central Canal 17
Frecuencia Central Canal 28
491 MHz
557 MHz
Coordenadas Calatrava: 4°43'37.4"N - 74°04'50.2"W
El Cable: 4°37'53.13"N - 74°03'4.1"W
Cruz Verde: 4°31'16.0"N - 74°04'27.2"W
Altura (msnm) Calatrava: 2704 msnm
El Cable: 3102 msnm
Cruz Verde: 3540 msnm
Altura de la Torre (m) Calatrava: 60m (Centro de radiación a 58m)
El Cable: 25 m (Centro de radiación a 20m) Cruz Verde: 40m (Centro de radiación a 38m)
Estándar DVB-T2 (ETSI EN 302 755 V1.3.1)
Ganancia de Arreglo Calatrava: 10.3 dBd
El Cable: 13.3 dBd
Cruz Verde: 12.6 dBd
Tipo de Antena Arreglo de Antenas Panel UHF
Calatrava: Caras (4:4:4:4) Azimut (0:90:180:270) Tilt eléctrico
(1:3:1:3) Relleno 1er nulo (0:0:0:0)
El Cable: Caras (4:4) Azimut (240:330) Tilt eléctrico (8:8) Relleno 1er
nulo (30%:30%)
Cruz Verde: Caras (4:4) Azimut (210:300) Tilt eléctrico (6:6) Relleno
1er nulo (20%:20%)
Rango de Frecuencias (MHz) BW de canal 6 MHz
Canal 16: 482 - 488 MHz
Canal 17: 488 - 494 MHz
Canal 28: 554 - 560 MHz
Potencia del Transmisor Cada sistema de transmisor tiene una potencia de transmisión de 2390
Wrms
Modulación Modulación y FEC del L1 para señalización: 16QAM - 1/2
Tabla 7.Pérdidas en los transmisores
CALATRAVA CRUZ VERDE EL CABLE
CH 16 CH 17 CH 28 CH 16 CH 17 CH 28 CH 16 CH 17 CH 28
Potencia de
Transmisión (W)
2390 2390 2390 2390 2390 2390 2390 2390 2390
Pérdidas Filtro 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55 0 0,55 0,55
Pérdidas Combinador 0,1 0 0,2 0,1 0 0,2 0,55 0,1 0,2
Pérdidas Línea Rígida 0,046 0,0368 0,0552 0,046 0,0368 0,0552 0,046 0,0644 0,0828
Pérdidas de Conectores 0,6 0,5 0,7 0,6 0,5 0,7 0,4 0,5 0,6
Pérdidas Sistema de
Conmutación de
Antenas
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Pérdidas Línea de TX
principal
0,7780
5
0,7780
5
0,7780
5
0,3556
8
0,3556
8
0,3556
8
0,4116 0,4116 0,4116
Pérdidas por
distribuidor principal
0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
Pérdidas por línea de
tx de distribución
0 0 0 0 0 0 0 0 0
30
Pérdidas por
distribuidor secundario
0 0 0 0 0 0 0 0 0
Pérdidas por latiguillo 0,1955
8
0,1955
8
0,1955
8
0,127 0,127 0,127 0,0816 0,0816 0,0816
Pérdidas totales del
sistema (dB)
2,42 2,21 2,63 1,93 1,72 2,14 1,64 1,86 2,08
Potencia Incidente
(W)
1369,1
0
1436,6
6
1304,7
1
1532,9
6
1608,6
1
1460,8
6
1638,6
2
1558,2
5
1481,8
3
VSWR 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10
Potencia Reflejada
(W)
3,10 3,26 2,96 3,48 3,65 3,31 3,72 3,53 3,36
Ganancia arreglo de
antenas (dBd)
10,30 10,30 10,00 12,60 12,70 12,80 13,30 13,40 13,40
PRA (W) 14636,
89603
1
15359,
21387
6
13017,
54201
2
27831,
97258
6
29885,
73821
8
27773,
07634
4
34953,
60611
6
34013,
55205
8
32345,
35991
2
PIRE (W) 24013,
14194
0
25198,
16921
0
21356,
44629
7
45660,
84959
2
49030,
23648
6
45564,
22502
0
57344,
52873
1
55802,
28565
7
53065,
46668
2
A continuación, se muestran imágenes de la configuración para la simulación realizada en Xirio
Online para el canal 17:
Figura N° 3.Propiedades de las antenas transmisoras
31
A continuación, se presentan los resultados obtenidos en simulación, al evaluar diferentes modelos
de propagación cargados por defecto en el software online Xirio.
4.1.1. MODELO OKUMURA-HATA
Para el análisis de cobertura se utiliza el modelo de propagación Okumura-Hata. Se hace uso de la
herramienta de software Xirio-Online, configurando en el transmisor. En la figura N°3 se mostró
la configuración de los transmisores utilizados para mantener el servicio en la ciudad de Bogotá.
Además de sus características, se muestran las ubicaciones. A continuación, en la figura N°4 se
muestra el resultado de la simulación.
Figura N° 4. Simulación Xirio online y código de colores.
Como se observó en la figura N°4 se muestran los resultados de la simulación al poner los 3
transmisores cubriendo el área urbana de la ciudad de Bogotá. Así se observa claramente el nivel
de cobertura que se tiene, dando completa seguridad en el funcionamiento del servicio dentro de
32
las zonas de la ciudad. Sólo se ve bajo el nivel llegando a los extremos de la ciudad, pero según la
convención aún son niveles que superan lo impuesto por la recomendación usada como referencia.
A partir de ello se establece que el resultado por este modelo de propagación se acopla de buena
manera a la ciudad de Bogotá. Permitiendo encontrar la zona de cobertura. A continuación, en la
figura N°5 se muestra el receptor que recibe cada zona de la ciudad, teniendo que el color naranja
corresponde al transmisor N3 del cerro Cruz Verde, el color verde corresponde al transmisor N2
del cerro El Cable, finalmente el color morado corresponde a la zona de influencia del transmisor
N1 en la zona de Calatrava.
Figura N° 5.Mejor receptor recibido, simulación Xirio Online
Como se observa en la figura N°5 las zonas de la ciudad tienen una mayor influencia de uno de
los transmisores según su ubicación. Como era de esperarse cuando se diseñó la red actual, la
estación de Calatrava cubre perfectamente la zona de SUBA, sin influenciar en mayor medida las
demás zonas de la ciudad, así mismo es ella quien sobresale de las demás antenas en la zona.
33
4.1.2. MODELO UIT-R 526-11
Para complementar la simulación realizada se evaluó el modelo de la UIT con el fin de tener opción
de comparar los resultados obtenidos de manera clara. Los parámetros utilizados en la simulación
del modelo UIT-R 526-11 son exactamente iguales a los tenidos en la simulación del modelo
anterior en cuanto a la ubicación, potencias, y demás datos de los transmisores, la diferencia está
en el modelo utilizado para la propagación. Igualmente aplica el mismo código de colores
mostrado en la figura 4.
Figura N° 6. Simulación Xirio Online modelo UIT
En la figura N°6 se muestra el nivel de señal recibida en la ciudad de Bogotá y en algunas zonas
de la periferia, se observa que la señal no siempre es uniforme. Este modelo también presenta
niveles que superan el valor mínimo propuesto en la recomendación de la EBU para la cobertura
de señal. Adicionalmente es posible destacar que la zona montañosa que se ubica en la zona
oriental bloquea el desarrollo de la señal en esa dirección. Este detalle se revela en todos los
modelos aplicados, ya que los obstáculos de gran tamaño no permiten una recepción adecuada.
A continuación, en la Figura N° 7 se muestra la zona de mayor influencia en la ciudad de Bogotá,
según el modelo y los transmisores utilizados. Para ello se evidencia que cada transmisor afecta
de mayor manera una zona, asegurando los niveles adecuados de potencia para asegurar el servicio.
34
De esta manera al igual que el modelo anterior la estación de Calatrava tiene una población
objetivo específica, al igual que los transmisores ubicados en la zona oriental. De igual forma
aplica el código de colores explicado para la figura N° 5.
Figura N° 7. Simulación Xirio Online modelo UIT
Este modelo nombrado en el documento base “Metodología para planificación de redes TDT en
Colombia” muestra un comportamiento similar a los modelos estudiados con anterioridad, sin
embargo, al observar la figura N°6 existen zonas en los cerros orientales donde la señal se
comporta de manera diferente, afectado mucho más y comprometiendo el servicio prestado en esa
dirección y en ese lugar. Además de ello, en el entorno urbano de la ciudad de Bogotá es posible
evidenciar que la señal alcanza a cubrir con mucha facilidad todo el espacio requerido.
Al evaluar las simulaciones realizadas en el software Xirio Online, se encuentra que todos los
modelos utilizados entregan niveles aceptables de potencia para establecer cobertura, sin embargo,
es necesario seleccionar uno de ellos para la comparación de los niveles obtenidos en las
mediciones.
35
El modelo UIT-R 526-11 fue diseñado para evaluar los efectos que causa la difracción en la
intensidad de campo recibida, según el obstáculo escogido y la geometría de la trayectoria el
resultado varía. Además. es necesario establecer qué tipo de terreno se puede tener, sea liso,
ondulado o con obstáculos aislados. El modelo Deygout está basado en modelos de difracción,
pero específicamente establece el tipo de obstáculo como de filo de cuchilla, con el cual según sea
el primero de los obstáculos se produce la variable de difracción y con ella las pérdidas en el
trayecto.
El modelo Okumura-Hata está descrito para entornos de diferentes tipos como son áreas urbanas,
y diferenciando entre ciudades pequeñas o grandes, áreas suburbanas, áreas rurales, al igual que
está diseñado para distancias entre 1 y 20 km de distancia entre el punto transmisor y receptor.
Incluso tiene en cuenta la altura del receptor móvil.
Finalmente, el modelo de Okumura-Hata es por su versatilidad y robustez el que presenta el mayor
nivel de compatibilidad con el área urbana de la ciudad de Bogotá. Además de tener en cuenta las
variaciones que presenta la ciudad por tener tanto terrenos lisos como ondulados, y obstáculos con
diferentes formas.
En el ANEXO 1 se encuentran resultados individuales de los transmisores cuando se mide la señal
individualmente sobre la zona de influencia, además del resultado en los puntos marcados, donde
se evidencia que cada transmisor afecta una zona de la ciudad, pero que en todos se cumplen los
niveles de señal necesarios para el funcionamiento de la red actual desplegada.
4.2 DESARROLLO DE LA ESTRUCTURA DE MEDICIÓN Para el desarrollo de la estructura de medición es necesario establecer la relación dada entre el
software y el hardware usado. De ello se desprenden los elementos usados y el comportamiento
que presentan los mismos cuando se interactúa con la herramienta. A continuación, en la figura
N°8 se muestra un diagrama ilustrativo de dicha relación.
Figura N° 8. Diagrama básico de interacción entre Software y Hardware de Matlab. Fuente: Autor
36
4.2.1 ELEMENTOS La integración de los equipos de medición y dispositivos disponibles en el grupo de investigación
GITUD para conformar la estructura de medición. La composición es la siguiente:
a. CPU del sistema: En el caso de la estructura propuesta se debe contar con un CPU con
características adecuadas, entre las que se destacan tener una rápida velocidad de
procesamiento y memoria. Para la portabilidad del dispositivo, debe ser pequeño, bajo
consumo y liviano. Por ello se escoge como CPU del sistema un Intel NUC, cuyo tamaño
es reducido pero su combinación de procesador, memoria RAM y ROM hacen un equipo
poderoso haciendo que sólo sea necesario conectarle un par de periféricos para su completo
funcionamiento.
b. Analizador de Espectros RSA306B: Es parte fundamental de la estructura de medición,
con él se captan las señales de TDT encontradas, principalmente se destacan la posibilidad
de medir la intensidad de señal en un ancho de banda definido por el usuario.
La posibilidad de esa medición permite al usuario hacer pruebas de cobertura sencillas en
las cuales se necesita un computador al cual conectar el dispositivo y que cuente con el
software para ello. En el caso de este documento se adquirió la licencia del Software propio
para el dispositivo, pero como dicho software no es manipulable por un tercero, se optó,
por la opción de utilizar la herramienta a través de un ToolBox de Matlab.
Con este ToolBox, las funciones que están descritas permiten hacer mediciones emulando
el software del dispositivo, aunque no se pueden usar todas sus funciones, es posible emular
las más básicas y realizar mediciones de intensidad de señal recibida.
c. GPS: Este elemento sin ser el más importante, es clave en la estructura de medición, ya
que según las recomendaciones nombradas en el capítulo 4 de este documento, todas las
mediciones para verificar la cobertura de una señal TDT, deben ser referenciadas
geográficamente, y así podrá validarse el punto de medición en cuestión.
Además, en este proyecto se ha planteado una herramienta de medición móvil que recorre
una trayectoria, por tanto, es necesario contar con el dispositivo que permita encontrar
sobre esa trayectoria los lugares exactos, o un punto muy cercano para efectuar la medición.
La importancia de este elemento radica en la validación de la medición ya que establecer
la posición de la medición se puede hacer manipulando el software, pero es necesario
contar con un dispositivo que valide la información de manera externa sobre la posición
real en que se encuentra el analizador.
d. Software Matlab: Permite a través de su diseñador de interfaces gráficas, montar una
aplicación que será donde se maneje la posición del GPS, y a través de la cual se ordene al
analizador de espectro realizar la medida.
37
Es importante resaltar el hecho de que para poder interpretar la información de los
periféricos como son el analizador de espectros y el GPS, fue necesario instalar en la CPU
controladores que ayudaron con dicho proceso.
4.2.2 DISEÑO DE LA HERRAMIENTA DE MEDICIÓN:
Con el conocimiento adquirido acerca de los principales elementos que conforman la estructura de
medición se presenta la construcción de la misma, a través de una interfaz gráfica de usuario de
Matlab, en la cual se puede escoger diferentes parámetros para la medición a realizar. Antes de la
programación en Matlab se debe realizar un diagrama de flujo y de bloques funcional del algoritmo
que tendrá la herramienta de medición. En la figura N°9 se muestra el diagrama de bloques
funcional que lleva el algoritmo:
Figura N° 9.Diagrama de bloques funcional del sistema. Fuente: Autor
Con el diagrama de bloques funcional mostrado en la figura 9 de cómo deben enlazarse los
elementos del sistema, se presenta el diagrama de flujo funcional en la figura 10, que debe cumplir
el algoritmo para desarrollar su función correctamente.
38
Figura N° 10.Diagrama de flujo funcional de la herramienta de medición. Fuente: Autor
Con los diagramas mostrados en la figura 9 y 10 se tiene claro el procedimiento que debe cumplir
la herramienta programada en la GUI de Matlab, en la figura 11 se muestra la pantalla principal
de la herramienta.
Figura N° 11.Entorno gráfico para medición de señales. Fuente: Autor
39
Como se observa en la figura 11 y fue descrito anteriormente, para la realización de la medición
de un canal de TDT, es posible para el usuario seleccionar diferentes parámetros mostrados en el
área A. Por ejemplo, es posible escoger la frecuencia central en que se realizará la medición,
igualmente el ancho alrededor de la frecuencia central escogido en el campo “ancho de
frecuencia”, se debe configurar en 6MHz, y con ello se escoge el ancho de un canal de TDT bajo
el formato colombiano.
Si se conocen los niveles esperados de señal, ya que el analizador de espectro recibe valores en
dBm se puede establecer un nivel de referencia positivo o negativo, pero que generalmente se
escoge en cero. Siendo estos 3 parámetros los únicos necesarios para utilizar la herramienta de
medición se hace muy simple, y muestra una gran facilidad con la que se puede realizar
mediciones.
Como un dato importante pero un parámetro diferente a los de la medición se debe incluir la
posición geográfica en las que se desee realizar la medición como se muestra en el área D del
gráfico.
Es recomendable establecer la ruta a través de una herramienta de ayuda como es Google Earth,
en la cual es posible establecer una trayectoria a través de una cantidad de puntos finita, ahí es
posible para el usuario agregar los puntos deseados y escoger que dichos puntos estén en un lugar
adecuado para la medición, y se eviten posibles obstáculos notorios que lleven a mediciones
erróneas.
La herramienta cuenta con una facilidad para ingresar la trayectoria en dos maneras útiles y
diferentes según la necesidad del usuario. La primera es ingresar los diferentes puntos de medición
añadiendo latitud y longitud en valor de grados, minutos, y segundos, con el fin de prevenir
inconvenientes por la cantidad de números decimales. De una segunda manera es posible
introducir todos los valores en un sólo paso, al establecer la ruta en el software Google Earth, se
debe guardar la trayectoria en el formato .kml y ponerlo en la misma carpeta donde se ejecuta el
guion que contiene la herramienta de medición (“GUIRSA”). Se debe llenar el campo “Archivo
Coord” y finalmente oprimir el botón “cargar Coord”. Con ello en el ‘popup menu’ debe
aparecer todos los puntos que componen la trayectoria.
Después de cargar las posiciones que hacen parte de la trayectoria es necesario introducir el valor
del porcentaje de error admisible cuando el GPS está comparando la posición actual con la
señalada en la lista. Ese valor es necesario introducirlo en valor porcentual con base en que el
100% de error representa un error de 500 metros entre la posición actual y la deseada. Es decir,
que al desear un error máximo de 50 metros se debe introducir en el campo un valor de 10. Con la
ubicación ingresada en el sistema, al pulsar el botón “Empezar/Detener” mostrado en la parte C,
se empieza una comparación entre la posición que tiene el GPS en dicho momento y la posición
seleccionada en la lista. Cuando se da dicha coincidencia el software envía una alerta sonora que
avisa al usuario que la posición actual está por debajo del error de posición aceptable.
40
El software realiza la medición de los parámetros introducidos, toma 10 muestras por posición
encontrada, y emite una segunda alerta sonora cuando después de la medición se genera el archivo
de Excel donde se tiene la información, con ello queda almacenada en sitio y es posible
almacenarla de forma remota cuando se tenga la conexión a la red disponible. La herramienta de
medición después de guardar dicho archivo, salta en la lista indicada en la zona D a la posición
siguiente.
Al terminar el recorrido, es decir, cuando la posición encontrada es la última no se salta a la
siguiente posición ya que ella no existe, lo que produce es una tercera alerta sonora con la cual
indica que se terminó el recorrido.
En la figura 11 se puede observar que la medición podrá arrojar datos interesantes como el valor
máximo recibido en dBm, y el valor de frecuencia dentro del ancho al que corresponde tal valor
encontrados en la parte C, junto con la información del GPS. Igualmente presenta dos campos de
longitud y latitud en la parte B de la interfaz, en la cual se muestra la posición exacta que toma el
software cuando realiza la medición. Por tanto. al ser diferentes medidas que la encontrada en la
parte C deben ser iguales, para saber que el programa está bien configurado.
Finalmente, en la parte baja de la interfaz, se muestra un plano donde se puede visualizar el
comportamiento de la señal mientras se realiza la medición, en dicho espacio queda mostrado el
último espectro tomado, ya que en cada punto de medición se deben tomar varias veces el mismo
canal para verificar el comportamiento en el tiempo del mismo.
En la figura 12 se muestra cómo se comporta el software al realizar una medición en un punto de
la lista introducida, además la interfaz cuenta con un botón para guardar la medición, este botón
genera un archivo de Excel donde se visualiza los valores de potencia recibidos, las frecuencias a
las que corresponde dicho valor, y además se guardan los datos de posición exacta, y los
parámetros introducidos al sistema en tal medición.
41
Figura N° 12.Interfaz del software con una medición realizada. Fuente: Autor
Como se observa en la figura 12 las mediciones realizadas tienen una forma de ser visualizadas en
pantalla cuando el dispositivo está funcionando en modo manual.
Cuando se opera en modo automático, se espera que se ingresen los valores de posición conocidos
sobre la trayectoria decidida. Con ello se disponga la medición y según los tonos producidos se
sabe cuándo el software encuentra el punto de medida (tono de 200Hz y 0.3 segundos de duración),
cuando el software genera el archivo de la medición realizada y lo guarda en sitio (tono de 400Hz
y 0.5 segundos de duración), y cuando se finaliza el recorrido tomando todas las mediciones de la
lista (tono de 800Hz y 1 segundo de duración).
4.3 DECIDIR LA TRAYECTORIA Este aspecto de la herramienta de medición es muy importante ya que al ser una herramienta móvil
de tipo académico debe trazarse un recorrido escogido con anterioridad y se desea que el mismo
tenga la posibilidad de cambiarse sobre la marcha, en caso de encontrar algún inconveniente con
los puntos exactos de medición.
Aunque se espera que la trayectoria escogida por el estudiante sea un trazo conocido por él y
además grande para evaluar la cobertura de la señal TDT en diferentes partes de la ciudad.
La trayectoria no tiene un valor específico de puntos, pero se debe seguir las recomendaciones
mostradas en el capítulo 4.2, donde la separación entre puntos de medición deber ser al menos de
500 metros.
42
La figura N°13 muestra una trayectoria como ejemplo trazada en el software “Google Earth” sobre
la ciudad de Bogotá.
Figura N° 13.Trayectoria sobre la ciudad de Bogotá. Fuente: Autor
Como es posible observar en la figura N°13 la trayectoria seleccionada en ese momento cubrió un
amplio rango de la ciudad de Bogotá recorriendo desde el lado norte hasta el sur y de occidente a
oriente, cabe aclarar que no se llegó hasta los extremos de la ciudad debido a que las diferentes
estaciones transmisoras cubren toda el área de Bogotá. De hecho, se buscaba evaluar en que zona
alejada de todas las estaciones se podrían encontrar valles donde no existiera cobertura.
43
Se espera entonces que los puntos de medición correspondan a los evaluados por el GPS, y de esta
manera se logre realizar las mediciones en los puntos exactos. Se debe destacar que la posición
encontrada por el GPS es bastante precisa, por tanto, si los puntos se escogen adecuadamente (en
lugares accesibles para el medio de transporte) el valor medido será en la posición deseada.
La posición durante la trayectoria que entregaba el GPS generalmente correspondió al verdadero
lugar de medición, un posible error introducido en la medición es la comparación que se realiza
para evaluar el punto exacto, debido a que no se evalúa con el valor exacto de la medición, sino
con un rango aceptable de cercanía a la posición exacta (menor a 50 metros). Ese error en la
medición no es realmente influyente ya que los puntos están elegidos sobre 500 metros de
separación, es decir que el error está en menos del 10% de posición. Tomando en cuenta que la
ciudad presenta muchas variaciones ese rango es aceptable para las mediciones.
44
5. ANÁLISIS DE LAS MEDICIONES: A partir de las mediciones realizadas, se debe realizar la interpretación del comportamiento de la
señal y del instrumento, para ello se toma como base el documento “Instrumentación Electrónica
de Comunicaciones”(Moyano, 2005)(Moyano, 2005)(Moyano, 2005)(Moyano, 2005)(Moyano,
2005)(Moyano, 2005) con ello se puede encontrar las técnicas adecuadas para validar las
mediciones realizadas con el instrumento.
Se aplican dichas técnicas a las medidas para evidenciar si la cobertura en un entorno urbano como
la ciudad de Bogotá corresponde al funcionamiento adecuado de un servicio que debe ser
permanente. Cabe aclarar que las mediciones realizadas con el instrumento muestran la potencia
recibida en dBm, mientras que el estándar para mediciones relacionadas con sistemas de televisión
se da en dB𝝁V, por tanto es necesario realizar una conversión del valor recibido.
Basándose en el documento relacionado, se debe categorizar las mediciones hechas tomando en
cada punto suficientes medidas para tener un criterio aplicable. Según el documento se deben
evaluar las mediciones subjetivamente para con ello decidir si el valor característico corresponde
a la media, la mediana o la moda, por empezar.
En ese sentido es importante categorizar la herramienta de medición para hacerla válida en futuras
presentaciones. Como se espera que el canal de Televisión TDT entregue la información de manera
digital debe esperarse una información continua en todo el ancho de banda del canal, diferencia
lógica al canal analógico, que tenía la información ubicada en lugares estratégicos del mismo lapso
de frecuencia. La forma plana del canal de TDT es esperado siempre que haya información. Como
la señal es variante en el tiempo; cuando se observan las mediciones realizadas no tiene una forma
plana completamente. Evaluando la información obtenida se espera decidir si los niveles recibidos
superan el umbral para considerar que el canal presenta cobertura en los puntos medidos. Y
comparar el resultado con los parámetros a corregir.
La investigación adelantada en el proyecto de este trabajo de grado presenta un avance al
determinar los niveles que se encontraron en la ciudad de Bogotá en el test Drive realizado como
una prueba piloto. Por ello, es necesario conocer que los datos serán usados para el ajuste de los
niveles mínimos que se deben asegurar para lograr el funcionamiento de una red de TDT diseñada
bajo la metodología propuesta en el trabajo “Metodología para el diseño de redes TDT en entornos
urbanos”. (Salamanca, 2016)
Con el análisis de los datos también se busca encontrar el comportamiento de la estructura de
medición como el resultado de la integración de diferentes dispositivos, ya que conocerlos
individualmente es posible, por los fabricantes, especialmente del analizador de espectro que hace
parte del medidor de campo que se implementó.
Como base teórica del análisis de los datos se cuenta con la información del documento
“Instrumentación Electrónica de Comunicaciones”, (Moyano, 2005) el cual indica cómo se puede
utilizar conceptos tan sencillos de la estadística para determinar el comportamiento de unos datos
capturados con un dispositivo, que para este caso está determinando una señal variante en el
tiempo, o dinámica. Basado en la información obtenida de dicho documento se han aplicado las
45
técnicas descritas al compilado de datos obtenido de las 75 mediciones realizadas en el trayecto
mostrado en la sección “Trayectoria decidida”. Primero se encontró la media, la mediana y moda,
con ellas se pretendió escoger quien reuniera de mejor forma el comportamiento de los datos, para
ello se debe evaluar si los datos son categorías, datos poblacionales o muestreados, etc.
Seguidamente se aplican técnicas más avanzadas como la varianza, coeficiente de variación, etc.,
que entregan una información más adecuada del comportamiento de los datos a lo largo de las 10
muestras realizadas en cada punto, y de los 75 puntos medidos.
Con esas técnicas aplicadas se estima o procede a estimar que valores caracterizan las muestras
tomadas en cada punto, entonces además de observar el comportamiento de los datos a lo largo de
la trayectoria y a través de las muestras en cada punto, se pretende evaluar qué nivel es el mínimo
encontrado. Como el canal es un canal digital que entrega la energía casi a lo largo de todo su
ancho de banda (6, 7 u 8 MHz según la red desplegada), se deben revisar todas las frecuencias
evaluadas a lo largo del canal medido. Al evaluar el nivel mínimo encontrado en cada medición se
puede evidenciar que el canal presenta los niveles mínimos aceptados para una transmisión indoor
según el documento “recomendación de la EBU 3348” (EURORADIO, 2014). lo que asegura la
cobertura del servicio en un entorno urbano como la ciudad de Bogotá, por lo menos en la
trayectoria recorrida.
Al depender de diferentes técnicas estadísticas que ayudan a entender el comportamiento de los
datos, se pueden aplicar diferentes conceptos para entender el cambio que sufre la señal en los
diferentes puntos de medición y en las muestras que se toma en cada punto.
Para dichas interpretaciones se aplica las medidas de “concentración de valores” entre los cuales
se debe aplicar la moda, media, o mediana, con el fin de esperar encontrar un valor significativo
entre las muestras realizadas en cada punto, y así mismo un valor representativo de los puntos
medidos.
Igualmente es necesario aplicar las medidas de “dispersión” para encontrar la realidad de los
valores medidos, sin importar si todos cumplen con los niveles esperados para la cobertura en la
ciudad, es importante verificar que valor de dispersión presentan, así, se podrá evaluar que zonas
de la ciudad presentan una mayor dispersión y si los puntos en cada zona de la ciudad tienen algún
elemento (obstáculo) que se pueda determinar cómo logra esa dispersión.
5.1 PUNTO INDIVIDUAL MEDICIÓN 1: Comparación entre una muestra y las demás de
un solo lugar de medición.
A continuación, en la figura N°14, se muestra el comportamiento de una medición realizada en un
punto de la trayectoria.
46
Figura N° 14.Mediciones canal 17 en el primero punto de la trayectoria. Fuente: Autor
Como se observa en la figura N°14, el comportamiento de la señal en el primer punto de medición
al que pertenece las señales fue muy diferente a través de las 10 muestras, tanto que el promedio
de las señales mostrado en la figura N°15 no muestra una señal que entregó niveles de potencia
similares a lo largo del ancho de banda, si no que como se observa, hubo valles bastante
pronunciados en diferentes partes.
En la figura N°15 también es posible observar valles en algunas muestras que son mucho más
pronunciados, estos afortunadamente son en frecuencias individuales y se puede decir que aisladas,
ya que aunque su valor es mínimo, cerca de los 10 dB𝜇V , son casos aislados. Es importante señalar
que incluso con esas caídas, la figura N°15 que muestra el promedio de la señal, nunca se tuvieron
valores realmente bajos. Incluso el valor mínimo supera los 33 dB𝜇V con el cual ya se asegura
cobertura en el punto de medición.
47
Figura N° 15.Promedio de la señal en las 10 muestras en el primer punto de medición. Fuente: Autor
Además de ello es normal encontrar una desviación estándar de los valores medidos, lo importante
en el caso señalado, es que la desviación de los datos permaneció en niveles bajos en la mayor
parte del ancho de banda. Exceptuando algunas zonas donde existieron picos de desviación, por
tanto, hubo frecuencias donde a través de las 10 muestras se midieron valores muy diferentes,
encontrando incluso frecuencias puntuales, donde el nivel fue menor al nivel requerido para la
cobertura.
A continuación, se evalúa la medición realizada en el punto de la trayectoria #35. Este punto es
destacado al estar ubicado geográficamente en una posición que presenta lejanía con los 3
transmisores que cubren la ciudad de Bogotá para el caso de este proyecto que son los manejados
por los operadores públicos ya que los canales medidos pertenecen a los medios públicos
manejados por RTVC.
5.2 PUNTO INDIVIDUAL MEDICIÓN 35: Comparación con el punto de medición 35 realizado a través de la trayectoria.
Como se observa en la figura N°16 la señal mostrada tiene un comportamiento diferente al primer
punto de medición, en dicho comportamiento se observan cambios ligeros, pero significativos.
48
Figura N° 16.Muestras de la medición en el punto 35. Fuente: Autor
Como se observa en la figura N°16, la señal en el punto de medición 35 presentó unas variaciones
mayores que en el primer punto, esto se debe principalmente a que la posición del punto 35 es
ciertamente de los más alejados a las antenas transmisoras, por tanto, se encuentra en un punto
donde la señal ya ha encontrado muchos obstáculos y recorrido una distancia mayor.
Figura N° 17.Promedio de las mediciones en el punto 35. Fuente: Autor
49
Como se observa en la figura N°17 el promedio de las 10 muestras presenta niveles conforme a la
norma de la EBU para asegurar la cobertura de la señal, aunque presenta diferentes valores a lo
largo de las mediciones ya que la dispersión de los datos mostrada en la parte baja de la figura 13
tiene picos realmente altos, que superan separaciones de más de 10 unidades. Aunque existen
frecuencias donde los valores están mucho menos dispersos, es necesario revisar el punto de
medición ya que por sus condiciones geográficas es posible que debido a los obstáculos cercanos
en algunos casos se receptaran niveles mucho menores a los esperados.
Como la señal es variante en el tiempo permanentemente y no se utiliza un patrón para la
caracterización, es complicado establecer el nivel de veracidad que se podría obtener, aunque
evaluando el nivel recibido y evaluando junto con las simulaciones donde se espera recibir niveles
mayores a los 29 dB𝜇V según la norma EBU-TECH 3348 se podría decir que el dispositivo
también presenta un nivel aceptable de veracidad, por tanto la exactitud de las mediciones es
válida.(EURORADIO, 2014)
5.3 SUMA DE PUNTOS (75 MEDICIONES) CANAL 17: Comparación entre el
promedio de 75 puntos de medición.
A continuación, en la figura N°18, se muestra el primer resultado medido del canal 17 en los 75
puntos tomados, se evaluó el promedio de la señal del canal en los 75 sitios, y la dispersión de los
datos.
En el caso del comportamiento de la señal a lo largo de los 75 puntos de medición, se mantuvo
una tendencia, de tener valores muy cercanos entre la media aritmética (promedio) y la mediana,
lo cual indica que el valor representativo de la señal al ser valores medidos puede ser cualquiera,
en el caso se escogió el promedio, ya que este es más fuertemente afectado por valores en los
extremos, y además si existiesen valores exageradamente dispersos también se podría notar
fácilmente.
50
Figura N° 18. Características de la señal en los 75 puntos de medición a lo largo del ancho de banda Fuente: Autor
.
Como se observa en la figura N°18 el comportamiento de la señal es consecuente al de un canal
de información digital, donde se entrega la mayor cantidad de energía en los valores cercanos a la
frecuencia central, y tiene una pequeña caída en los extremos del ancho de banda. Sin embargo, es
destacable que la caída presente aún está en niveles altos de energía llegando a superar los 35
dB𝜇V, lo cual indica un nivel adecuado para el tipo de recepción en entorno urbano que es
“indoor”. En la segunda parte de la figura 20 se encuentra la desviación estándar calculada de la
señal. El cálculo de la desviación estándar se realiza con el valor promedio de la señal a través de
los 75 puntos, los cuales fueron promediados de las 10 muestras tomadas en cada lugar.
Por tanto, es posible observar que la señal a través de los 75 puntos de medición presenta una
dispersión mayor hacia el centro del ancho de banda, lo cual indica que cerca de esa frecuencia se
producen datos menos parecidos, a lo largo de los 75 puntos. Diferente caso se da hacia los
extremos donde los valores, aunque menores presentan mayor similitud. Al ser evaluados sobre
un promedio generalmente se pueden perder los valores más extremos de mediciones individuales.
Por tanto, es importante destacar que, aunque estas son las mediciones representativas
estadísticamente, no siempre son similares al valor instantáneo.
A continuación, en la figura N°19 se muestra el comportamiento de la señal en los 75 puntos de
medición en su ancho de banda individual:
51
Figura N° 19.Comportamiento de la señal a lo largo de la trayectoria. Fuente: Autor
Como se puede observar en la figura N°19, la señal se comporta de manera variable a lo largo de
los 75 puntos medidos. Existen emplazamientos de medición donde el promedio de señal es mucho
mayor que en otros lugares, por ejemplo, en el punto 68 el nivel es mucho menor al encontrado en
el punto 2, lo cual nos indica que la medición siguiendo la trayectoria señalada en la figura 13 de
la sección 4.3., en los puntos finales entre la zona de la macarena y la facultad de ingeniería por la
zona del parque nacional, tiene unos niveles de recepción menores a los dados en la zona sobre la
avenida Boyacá.
En este análisis interfieren diferentes factores, como primer factor, en la zona sobre la avenida
Boyacá, las mediciones se realizaron en una zona cercana a la antena transmisora, asegurando la
distancia adecuada para no caer en zonas que por la cercanía la forma de radiación de la antena no
permitiera recibir la señal. En la zona de la macarena a la facultad de ingeniería no se encuentra
especialmente en cercanía con ninguna antena, y no se tiene línea directa de vista ya que en esa
parte del recorrido existen obstáculos.
Siguiendo esos factores que pudieron influir en la recepción de señal. Las mediciones en la parte
de la avenida Boyacá se realizaron en sitios donde no se tenían obstáculos realmente cercanos al
punto de medida. Caso contrario en la zona entre la Macarena y la facultad de ingeniería, ya que
el trayecto seguido a través del parque nacional, está sobre una zona inclinada, rodeada de
vegetación, y en general cuando no se encontró en zonas con mucha vegetación se encontró en
zonas con muchas edificaciones cercanas. Por tanto, en esos puntos existen tanto zonas con menor
potencia recibida, como zonas libres donde la potencia fue mayor.
52
Como se observa en la figura N°19 en la parte baja, se observa la medida de dispersión de los
datos, donde la desviación estándar de la señal no siempre es constante, pero especialmente en esa
gráfica es posible observar que a lo largo de la trayectoria, ningún punto presento una dispersión
alta, por tanto es posible establecer que a lo largo de la trayectoria los niveles recibidos en cada
punto eran similares, por ahora es posible evaluar que la cobertura en la trayectoria elegida en el
entorno urbano es continua.
Es destacable el punto 27 de medición donde se observa una dispersión de los datos de 1 unidad,
lo cual indica un nivel de recepción bastante similar, en dicho punto se recibió una señal constante
y confiable ya que los niveles no fueron afectados por muchos obstáculos ni por la distancia a los
transmisores. Además de ello en ese punto el valor promedio recibido supero los 40 dB𝜇V, lo cual
para el nivel umbral esperado sobre los 29 dB𝜇V es más que satisfactorio para establecer cobertura.
A lo largo del desarrollo del trabajo se observan mediciones hechas en los puntos escogidos sobre
una trayectoria, dichos puntos, en su mayoría cumplieron con los criterios establecidos para
asegurar la cobertura del servicio.
Partiendo del documento base “Metodología para planificación de redes de televisión digital
terrestre en Colombia”(Salamanca, 2016) se esperaba obtener un criterio para ajustar el valor de
diseño de la metodología propuesta. Como el documento relaciona el diseño de las redes de
televisión digital muestra recomendaciones hechas para asegurar el funcionamiento, por ejemplo,
en el capítulo 3, se dan especificaciones frente al nivel de potencia esperado en un receptor para
asegurar el funcionamiento del servicio. Se parte de una herramienta diseñada con la cual se puede
simular el comportamiento de la red y esperar un valor mínimo de potencia en el receptor para
asegurar la cobertura. En dicho caso se plantea para asegurar el servicio un nivel de 50𝑑𝐵𝜇𝑉/m
por tanto los niveles medidos en la trayectoria sobre la ciudad de Bogotá, muchos puntos no
superan ese nivel, como se muestra en la figura a continuación:
53
Figura N° 20.Puntos de medición con nivel de referencia. Fuente: Autor
Como es posible observar en la figura N°20, muy pocos de los puntos de medición tomados durante
la trayectoria dentro de la ciudad de Bogotá cumplirían con el nivel deseado para asegurar los
parámetros descritos en el diseño de la red. Por ende, como se parte de una simulación dicho valor
se tornó ajustable. Además, ese nivel de potencia que se tomaría como una referencia, es tomado
para asegurar además de cobertura los niveles suficientes de señal individual para asegurar calidad
en el servicio.
Siguiendo dicho documento como referencia para el trabajo se relaciona el capítulo 6 del diseño
de redes TDT en Colombia, en el cual se aborda el diseño de las redes TDT se emplearon
simulaciones con la infraestructura de Colombia Telecomunicaciones (Telecom) para evaluar la
cobertura en el servicio por en la zona de Bogotá y los municipios aledaños. Con ello se evaluó la
energía y se obtuvo que la cobertura estuviera dándose a partir de los niveles de 47 𝑑𝐵𝜇𝑉 con lo
cual se pueden revisar de nuevo los puntos de medición obtenidos.
54
Figura N° 21.Puntos de medición con un nuevo nivel de referencia. Fuente: Autor
Como se observa de nuevo en la figura N°21 la cantidad de puntos de medición que se encuentran
ahora bajo el nuevo diseño de la red TDT donde se dispondrían de muchas torres transmisoras
aprovechando la infraestructura actual, es complicado encontrar por ahora suficientes puntos con
el nivel requerido. Cabe destacar que el nivel impuesto sobre los 45𝑑𝐵𝜇𝑉 es para el caso donde se
dispondrían de muchas antenas, por ende actualmente no se dispondría de dicho nivel de cobertura,
pero al implementar una red con tantos emplazamientos si sería posible elevar el nivel actual a lo
esperado, donde los 75 puntos de medición alcanzaran la cobertura deseada. (Salamanca, 2016)
En este proyecto las mediciones realizadas, muestran los niveles recibidos a través de una
trayectoria elegida, al evaluar dicha cobertura bajo los criterios establecidos en los documentos
relacionados se encontró que siempre hubo cobertura, en promedio las señales recibidas aseguran
un nivel de señal aceptable con el que se asegura el funcionamiento del servicio.
Cuando se continúa evaluando dicho documento a lo largo de la sección 4.2.3. Donde se propone
todo el diseño de la red se evalúa la implementación de diferentes emplazamientos que distribuirán
la señal de manera uniforme y funcional.
Actualmente con la red desplegada manejada por los operadores de canales tanto públicos como
privados se tiene un cubrimiento para la ciudad de Bogotá por 3 antenas transmisoras, siguiendo
la recomendación internacional(EURORADIO, 2014), el nivel de cobertura esperado se da a partir
de los 29𝑑𝐵𝜇𝑉, por tanto evaluando el nivel obtenido en los puntos de medición como se muestra
en la siguiente figura:
55
Figura N° 22.Puntos de medición con nivel de referencia menor. Fuente: Autor
Como se observa en la figura N°22 siguiendo la recomendación los niveles obtenidos en las
mediciones aseguran un nivel de cobertura aceptable, ya que en promedio siempre la señal se
mantuvo por encima de dicho límite.
Además de ello durante la etapa de medición se verificó el funcionamiento del sistema, ya que se
contó con un receptor de televisión digital TDT y un monitor con el cual se visualizó en tiempo
real la señal recibida mientras dicha señal fue medida, por tanto, por ahora es preciso y adecuado
señalar que, con los niveles medidos, aunque muy pocos aseguraron los niveles propuestos para la
verificación de la señal y calidad en el servicio, es posible establecer cobertura.
5.4 SUMA DE PUNTOS (74 MEDICIONES) CANAL 16:
Comparación entre 74 puntos de medición a lo largo de la trayectoria cuando se realizó la
medición del canal 16.
A continuación, en la figura N°23 se muestra el promedio de las señales a lo largo del ancho de
banda cuando se promedian las 74 mediciones obtenidas del canal 16, en ese caso se presenta
primero el promedio de las mediciones a lo largo del ancho de banda.
56
Figura N° 23.Nivel de potencia promedio en el ancho de banda del canal. Fuente: Autor
Como se observa en la figura N°23 la señal se mantiene a lo largo de todos los puntos de medición
en el ancho de banda del canal 16 siempre con niveles superiores a los 39𝑑𝐵𝜇𝑉, con ello según la
recomendación de EBU 3348 (EURORADIO, 2014) se superan los niveles adecuados de cobertura
para una recepción outdoor. A parte de ello, es posible observar que la distribución de la señal se
mantiene correspondiendo a un canal digital, donde entrega la mayor parte de la energía en la parte
central del ancho de banda, y presentando una caída en los extremos. (EURORADIO, 2014)
La parte baja de la figura N°23 muestra la dispersión de los datos a lo largo del ancho de banda,
es posible encontrar que la dispersión de los datos nunca es alta, una diferencia notable respecto
al canal 17 donde si existieron dispersiones con niveles que superaban las 10 unidades. En el caso
del canal 16 la mayor dispersión obtenida no supera las 5 unidades, por ende, cuando se evalúa
toda trayectoria se observa que el canal 16 tuvo una mayor facilidad para propagarse a través los
mismos obstáculos que encontró el canal 17.
57
Figura N° 24.Promedio de la señal a lo largo de los puntos de la trayectoria. Fuente: Autor
Al ver la figura N°24 se tiene el comportamiento promedio de cada ancho de banda en los
diferentes puntos de la trayectoria, y es posible observar que existen puntos con mayor nivel de
energía. En el caso del canal 16, ya se observó en la figura N°25 que los niveles promedio a lo
largo del ancho de banda son constantes, y su dispersión no es muy grande. De la figura N°24 se
observa que en cada punto existen valores promedio de señal muy diferentes, donde se encuentran
valores extremos sobre los 37𝑑𝐵𝜇𝑉 y los 47𝑑𝐵𝜇𝑉. De esa forma se observa que cada punto de la
trayectoria tiene un comportamiento diferente, donde existen cambios en la propagación logrando
niveles altos, seguidos de niveles bajos de energía recibida.
A continuación en la figura N°25 se evalúan los niveles obtenidos en referencia a la metodología
planteada en el documento “Metodología de diseño de redes TDT en entornos
urbanos”(Salamanca, 2016). Se espera encontrar el comportamiento acorde a lo diseñado para
redes TDT en entornos urbanos.
58
Figura N° 25. Niveles obtenidos en la trayectoria con un nivel de referencia. Fuente: Autor
De la figura N°25 se puede inferir que pocos puntos sobre la trayectoria cumplieron con el nivel
de referencia propuesto, pero es necesario recordar que ese nivel de referencia sólo se esperaba
cuando existieran transmisores montados sobre la infraestructura existente de una empresa anterior
(TELECOM).
Con la infraestructura actual donde el entorno urbano de la ciudad de Bogotá está cubierto por 3
transmisores para el caso de los canales públicos no es posible obtener niveles tan altos en la ciudad
de Bogotá, por ende, los niveles obtenidos para la recepción indoor no aseguran una cobertura en
el diseño de ese tipo de red TDT.(Salamanca, 2016) sin embargo es posible lograr que algunas
zonas de la ciudad tengan ese servicio por los pocos puntos que superan el nivel de referencia. De
ello, aunque algunas tendrían la posibilidad de contar con esos parámetros de servicio, serían muy
pocos quienes.
A continuación, en la figura N°26 se muestra la comparación con el nivel propuesto por EBU 3348
con el cual se establece el nivel de cobertura mostrado para recepción tanto outdoor como indoor.
59
Figura N° 26.Niveles promedio a lo largo de la trayectoria con nuevo nivel de referencia. Fuente: Autor
La figura N°26 muestra que todos los puntos de la trayectoria cumplen el nivel propuesto de los
29𝑑𝐵𝜇𝑉 para asegurar cobertura por lo menos en nivel outdoor.(EURORADIO, 2014) Este nivel
es aceptable debido a que el nivel de referencia propuesto en la figura N°20 es de nuevo para
sistemas establecidos para el diseño de la red basado en el documento “Metodología de diseño de
redes TDT en entornos urbanos”(Salamanca, 2016). De ese documento se espera que la red este
establecida con muchas antenas transmisoras sobre una infraestructura mucho más robusta que la
establecida para la ciudad Bogotá.
Basado en el documento EBUTECH 3348 los niveles recibidos mayores a los 29𝑑𝐵𝜇𝑉 superan y
aseguran el nivel de referencia para cobertura. Con ese nivel que se obtvo en promedio para todos
los puntos en la trayectoria, es posible establecer que la cobertura está asegurada. Sin embargo los
niveles medidos corresponden a mediciones hechas en espacios abiertos donde mínimo se espera
recibir niveles outdoor. (EURORADIO, 2014)
Para la recepción indoor los niveles de referencia son elevados, pero son alcanzables cuando se
encuentra en lugares sin obstáculos directos.
60
6. AJUSTE MODELO DE PROPAGACIÓN Como el modelo escogido para representar los valores esperados al aplicar la simulación, y con
los que se obtuvo un patrón claro para los valores esperados en la medida fue el Okumura-Hata,
con el cual se pretende evaluar los valores obtenidos en función de la distancia a la estación base.
Para ello se usó la figura 5 en la cual se destaca la zona de influencia de cada antena transmisora
en una zona de la ciudad, y de ella cruzando la información con la figura X donde se destaca la
trayectoria usada para el proyecto, se relaciona que los trazados por el punto 19 a 27 están
influenciados principalmente por la antena transmisora El Cable, y los puntos del 48 a 75 están
bajo la influencia del transmisor Cruz Verde.
A continuación, en la tabla 8 se presenta la información de los puntos junto a la distancia de la
estación base en metros, para poder describir la ecuación de transmisión de Friis con la cual se
logra establecer la potencia esperada en cada punto y las pérdidas basándose en el modelo
Okumura-Hata.
Tabla 8. Puntos de la trayectoria bajo influencia del transmisor El Cable
Punto Distancia/m Potencia /dBm
19 7579 -69,78
20 7598 -72,53
18 7645 -71,66
17 7712 -71,17
21 7714 -67,94
22 7810 -68,96
16 7848 -65,59
23 7928 -67,38
15 8021 -68,31
24 8090 -73,38
13 8163 -60,68
14 8228 -73,93
25 8299 -61,49
26 8459 -57,92
27 8695 -65
De la tabla 8 se observa fácilmente que los niveles obtenidos no siempre disminuyeron al aumentar
la distancia, por lo tanto, el modelo requiere de un ajuste adecuado que represente de mejor forma
los valores obtenidos. A continuación, en la figura 27 se muestran ese comportamiento.
61
Figura N° 27. Potencia recibida en función de la distancia a la estación base.
Como se observa en la figura N° 27 existen puntos de medición donde se obtuvo incluso un nivel
mayor al anterior, por lo tanto, de esto se desprende el ajuste que debe tener el modelo de
propagación. Se debe entonces calcular el factor de pérdidas de Okumura-Hata que se aplica a la
ecuación de transmisión de Friis. A continuación, se describen las ecuaciones usadas.
𝐿𝑂𝐻 = 69.55 + 29.16𝐿𝑜𝑔10(𝑓𝑐) − 13.82𝐿𝑜𝑔10(ℎ𝑡) − 𝑎(ℎ𝑟𝑒) + (44.9 − 6.55𝐿𝑜𝑔10(ℎ𝑡))𝐿𝑜𝑔10(𝑑) (1)
𝑎(ℎ𝑟𝑒) = 3.22(𝐿𝑜𝑔10(11.75 ∗ ℎ𝑟𝑒))2
− 4.97 (2) (Xirio, 2018)
Donde a(hre) es el factor de corrección atribuido a la antena receptora. Con ello se atribuye la
ecuación de transmisión de Friis:
𝑃𝑟𝑑𝐵𝑚 = 𝑃𝐼𝑅𝐸𝑑𝐵𝑚 + 𝐺𝑅𝑥𝑑𝐵𝑚 − 𝐿𝐹𝑆𝑑𝐵𝑚 (3) (Stutzman & Thiele, 1981)
Con ello se calculan las pérdidas y se establece el valor esperado por la ecuación nombrada.
Tabla 9. Pérdidas obtenidas en el modelo Okumura-Hata y potencia recibida por la ecuación de Friis
Distancia /m Pérdidas OK dB Potencia Recibida /dBm
8163 135,9452 -59,9908
8228 135,9815 -60,0271
8021 136,0708 -60,1164
7848 136,1972 -60,2428
7712 136,2009 -60,2465
7645 136,3801 -60,4257
7579 136,4504 -60,4960
7598 136,5972 -60,6428
7714 136,7662 -60,8118
62
7810 136,8902 -60,9358
7928 137,0203 -61,0659
8090 137,1352 -61,1808
8299 137,2596 -61,3052
8459 137,5362 -61,5818
8695 137,9348 -61,9804
Así en la figura 28 se muestra el comportamiento de los datos medidos frente a los valores
calculados.
Figura N° 28. Comportamiento de los datos medidos frente a los valores esperados.
Como se observa en la figura la ecuación del modelo de propagación no muestra un
comportamiento adecuado para los datos calculados, por ende, se hace necesario realizar un ajuste
a la ecuación.
Haciendo las pruebas en el software Matlab para encontrar una corrección que ajuste el modelo de
propagación de forma más adecuada a los valores medidos se hace el ajuste de la ecuación
ajustando el valor señalado en negrita:
𝐿𝑂𝐻 = 69.55 + 29.16𝐿𝑜𝑔10(𝑓𝑐) − 𝟖. 𝟖𝟐𝐿𝑜𝑔10(ℎ𝑡) − 𝑎(ℎ𝑟𝑒) + (44.9 − 6.55𝐿𝑜𝑔10(ℎ𝑡))𝐿𝑜𝑔10(𝑑) (4)
Con lo cual se realiza nuevamente el cálculo de las pérdidas de Okumura-Hata y la ecuación de
Friis y se obtienen nuevos valores que representan de mejor manera los valores medidos, a
continuación, en la figura 28, se muestra ese comportamiento:
63
Figura N° 29. Modelo Okumura-Hata ajustado.
Como se observa en la figura 29 la nueva ecuación funciona de mejor manera para el
comportamiento en los primeros puntos medidos ya que los valores están mejor distribuidos y son
más cercanos a los valores medidos.
Para ello también se realizaron los cálculos de algunos criterios para establecer la relación entre el
modelo y los valores medidos a continuación.
Tabla 10. Criterios estadísticos usados para evaluar la relación entre los datos medidos y calculados
Criterios Estadísticos Modelo Okumura-Hata Modelo Okumura-Hata
ajustado
Coef. Correlación -0.5611 -0.5612
Error Cuadrático Medio 7.5177 4.1129
Covarianza -1.5095 -1.5095
Varianza 36.8169 14.1617
Desviación Estándar 5.3158 2.9083
A continuación, en la tabla 11 se muestran los datos para los puntos 48 a 75 en la trayectoria. Que
se encuentran bajo la influencia del transmisor Cruz Verde
Tabla 11. Medición en los puntos 48 a 75 de la trayectoria
Punto Distancia/m Potencia/dBm
48 10809 -71,5078975
49 10357 -69,5366696
50 9832 -67,1161934
51 9385 -68,5151866
52 8923 -60,055779
64
53 8561 -62,6830119
54 8307 -70,1500858
55 7838 -70,0326841
56 7936 -66,2386237
57 8013 -66,7075848
58 7798 -70,2520145
59 7580 -65,303083
60 7456 -63,9557925
61 7353 -67,3042268
62 7334 -67,4051871
63 7413 -67,5119791
64 7487 -72,170926
65 7782 -61,1038639
66 8074 -67,2907821
67 8379 -71,6612494
68 8722 -74,0074223
69 9069 -72,5484439
70 9430 -65,847826
71 9671 -66,7085985
72 9400 -69,2141094
73 9207 -68,2299672
74 9664 -68,6892382
75 9444 -69,1772218
De ello se produce la Figura N° 30 donde se muestra el comportamiento de los puntos.
65
Figura N° 30. Comportamiento de los puntos 48 a 75 según la distancia a la estación base.
Con ello se realizó el cálculo de las pérdidas de Okumura-Hata y se aplicó ello a la ecuación de
Friis para establecer que niveles se esperaban obtener en la medición.
Tabla 12. Calculo de las pérdidas y la ecuación de Friis.
Distancia /m Pérdidas OK dB Potencia Recibida /dBm
7334 135,4693 -56,7023
7353 135,5067 -56,8201
7413 135,6245 -56,9038
7456 135,7082 -56,9639
7487 135,7683 -57,1427
7580 135,9471 -57,5236
7782 136,3280 -57,5534
7798 136,3578 -57,6275
7838 136,4319 -57,8075
7936 136,6119 -57,9473
8013 136,7517 -58,0571
8074 136,8615 -58,4692
8307 137,2736 -58,5942
8379 137,3986 -58,9054
8561 137,7098 -59,1753
8722 137,9797 -59,5053
8923 138,3097 -59,7403
66
9069 138,5447 -59,9590
9207 138,7634 -60,2364
9385 139,0408 -60,2595
9400 139,0639 -60,3057
9430 139,1101 -60,3272
9444 139,1316 -60,6607
9664 139,4651 -60,6712
9671 139,4756 -60,9103
9832 139,7147 -61,6637
10357 140,4681 -62,2824
10809 141,0868 -56,6649
En la figura 31 se observa de manera gráfica este comportamiento:
Figura N° 31. Comportamiento de la medición frente a los valores calculados.
De la figura 31 se observa que de nuevo al aplicar la ecuación de Friis con las pérdidas de
Okumura-Hata se tiene un comportamiento que sólo representa de manera adecuada un valor de
la medición, por ende, se aplica el mismo ajuste a la ecuación de Okumura-Hata y se observa el
comportamiento obtenido. A continuación, en la figura 31 se observa el resultado del ajuste al
modelo de propagación.
67
Figura N° 32. Modelo ajustado a la representación de los datos.
Como se observa en la figura 32, las mediciones se ajustan mucho mejor al modelo ajustado, ya
que se ven mejor distribuidos los datos respecto al valor esperado, y existen más valores que están
cercanos al valor calculado frente al valor medido. Y la mayor distancia del valor medido está en
6dB, contrario a la figura 31 donde la mayor distancia estaba en 15dB.
Igualmente se evalúan los criterios estadísticos para estimar la relación de los datos medidos frente
a los valores esperados.
Tabla 13. Criterios estadísticos usados para evaluar la relación entre los datos medidos y esperados.
Criterios Estadísticos Modelo Okumura-Hata Modelo Okumura-Hata
ajustado
Coef. Correlación 0.2003 0.2003
Error Cuadrático Medio 8.9838 2.5160
Covarianza 1.0481 1.0481
Varianza 45.8783 5.5381
Desviación Estándar 6.3525 1.7791
Al observar las tablas 10 y 13 los criterios estadísticos se cumplen de manera suficiente para lograr
una mejoría en el modelo de propagación y así lograr que este se ajuste de mejor manera al entorno
urbano del caso de estudio. Finalmente, con el ajuste del modelo los valores obtenidos en las
figuras 29 y 32 se ajustan mejor a los valores obtenidos en las figuras 28 y 31 para los valores
medidos en la prueba de campo.
68
7. CONCLUSIONES
La herramienta de simulación Xirio-Online usada como un patrón para el estudio de la
cobertura de la señal TDT en la ciudad de Bogotá, se encontró que la red actual cumple
con el funcionamiento y el cubrimiento supera los valores propuestos para cobertura de
29𝑑𝐵𝜇𝑉, llegando a superar los 55 𝑑𝐵𝜇𝑉. De ello, el modelo de propagación seleccionado
fue el Okumura-Hata, debido a que en su formulación tiene en cuenta factores referidos al
transmisor, a la frecuencia portadora del canal TDT y tiene un factor de corrección
atribuido al receptor. Cabe resaltar que los demás modelos usados también presentaron
resultados con valores por encima de los 55𝑑𝐵𝜇𝑉,
La implementación de la estructura de medición entregó a la Facultad de Ingeniería de la
Universidad Distrital una herramienta útil para realizar mediciones de potencia recibida,
destacando el uso de un GPS para establecer una marca posicional donde sea posible
validar la medición, finalmente entrega un archivo manipulable del cual se pueden extraer
los datos. El desarrollo de la herramienta se planteó sobre el software Matlab, del cual se
tiene licencia para hacer mejoras en el futuro.
Los niveles medidos en la prueba de campo superaron el umbral de 29𝑑𝐵𝜇𝑉 establecido
por las normas (definición de la CRC, que usa la norma EBU TECH 3348 como
referencia)en las que está basada la red actual, con el que aseguran la cobertura para el caso
de estudio, sin embargo, al basarse en la tesis de maestría usada como referencia sólo en
dos puntos fue posible tener niveles que superen el umbral de 50 𝑑𝐵𝜇𝑉 para cumplir con
los parámetros que involucran calidad en el servicio.
El ajuste propuesto al modelo de propagación mejoró la relación entre los datos calculados
y los datos medidos, acercando los valores medidos a los esperados, reduciendo la
diferencia de la potencia recibida de 15 dB a 6 dB. Además de esto, los criterios estadísticos
mostraron una relación adecuada entre la medición y el valor calculado, por tanto, el ajuste
propuesto representa de mejor manera el comportamiento del modelo frente a los datos de
la prueba de campo.
69
8. TRABAJOS FUTUROS El diseño de la herramienta de medición permite implementar a futuro algunos cambios tanto en
su hardware como en su software. Dando lugar a mejoras notables para el desempeño de la misma.
Entre los posibles trabajos futuros que se deben implementar está el control remoto de la estructura
de medición al establecer el dispositivo en una red de internet permanente donde a través del
desarrollo de una aplicación aparte se pueda interactuar la herramienta de medida.
Un destacado cambio que se podría dar en la estructura de medición es agregar elementos que
permitan realizar mediciones con mayor cumplimiento de las recomendaciones dadas por las
entidades internacionales que regulan el servicio de televisión digital terrestre. Mejorando la
distribución de los elementos que hacen parte de la estructura de medición.
Además, es posible aplicar como un trabajo futuro el almacenamiento remoto y automático de los
datos siempre y cuando el dispositivo tenga una conexión a internet estable, con ello se podrá
contar con un segundo almacenamiento de la información, dando mayor seguridad a los datos
medidos, además de brindar acceso a los datos de forma remota para algún otro usuario además de
quien interactúa con la herramienta de medida.
Por otro lado, es posible establecer para trabajo futuro la aplicación de técnicas que permitan
evaluar el desempeño de la red actual mejorando los parámetros medidos por la estructura de
medición, es decir, incorporar a la medida el análisis de interferencias, desvanecimiento por
propagación, etc. Junto con las técnicas de análisis es posible agregar mayores funcionalidades a
la herramienta de medición basándose en las posibilidades de visualización y medida que incluye
el propio analizador de espectros.
70
9. PRODUCTOS REALIZADOS
En el desarrollo de este proyecto se obtuvo diferentes productos de tipo académico que pueden ser
aprovechados por la comunidad universitaria, que son:
Estructura de medición académica que es usada principalmente para la medición de
potencia en un ancho de frecuencia centrado en la frecuencia de un canal de televisión
digital. Con la cual se buscó establecer que niveles de potencia existen en un entorno
especifico, para el proyecto fue de tipo rural.
Artículo “CORRECTION OF THE PROPAGATION MODEL ON DIGITAL
TERRESTRIAL TELEVISION NETWORKS IN COLOMBIAN URBAN
ENVIORMENTS” aprobado para publicación en la revista “Visión electrónica” de la
Facultad Tecnológica de la Universidad Distrital.
71
ANEXO 1 A continuación, se presentan los resultados individuales de las evaluaciones a los modelos de
propagación que se usaron durante la etapa de simulación. A continuación, en las figuras 33, 34 y
35 se muestran los resultados del modelo Okumura-Hata para la evaluación de los transmisores de
forma individual.
Figura N° 33. Nivel de señal del transmisor de Calatrava de forma individual modelo Okumura-Hata.
Figura N° 34. Nivel de señal del transmisor de El Cable de forma individual modelo Okumura-Hata
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Figura N° 35 Nivel de señal del transmisor de Cruz Verde de forma individual modelo Okumura-Hata
De las 3 figuras mostradas anteriormente se puede ver que cada transmisor podría ser suficiente
para mantener los niveles adecuados con el fin de tener cobertura. Sin embargo, para la zona urbana
de la cuidad de Bogotá cada uno presenta niveles diferentes en todas las zonas, por ende, el
resultado definitivo se obtuvo con la señal de los 3 transmisores, así se mantenía un nivel alto sin
importar la zona de la ciudad.
Igualmente se evaluó el resultado de la señal individual según el modelo UIT-R 526-11, en las
figuras 36, 37, y 38 se muestran los resultados individuales de cada transmisor.
73
Figura N° 36 Nivel de señal del transmisor de Calatrava de forma individual modelo UIT-R 526-11
Figura N° 37 Nivel de señal del transmisor de El Cable de forma individual modelo UIT-R 526-11
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Figura N° 38 Nivel de señal del transmisor de Cruz Verde de forma individual modelo UIT-R 526-11
Como se evidenció en las figuras anteriores de nuevo cada transmisor podría entregar suficiente
señal en la mayor parte de la ciudad de Bogotá. Sin embargo, al realizar el montaje para el
despliegue de la red, fue necesario combinar las 3 señales con el fin de asegurar el cubrimiento de
la señal con los niveles necesarios para asegurar el funcionamiento del servicio.
A continuación, en la tabla 8 se muestra el nivel obtenido en los puntos de interés mostrados en la
simulación con el modelo Okumura-Hata con el cual se pretende mostrar el nivel obtenido
exactamente y la ubicación para saber qué zona corresponde.
Tabla 14. Niveles obtenidos en los puntos de interés con el modelo Okumura-Hata.
Igualmente se pretendió evaluar el modelo UIT para evaluar qué nivel de señal se obtuvo:
Tabla 15. Niveles obtenidos en los puntos de interés con el modelo UIT-R 526-11.
Nombre POI Latitud Longitud Cota (m) Mejor Servidor Nivel de Señal Solapamiento Tx
P1 04º44'42.13"N 074º07'15.78"W 2543.99 m TR1Calatrava 93.20 dBu 3 Servidores
P2 04º40'40.79"N 074º05'30.34"W 2553.06 m Tr2ElCable 95.50 dBu 3 Servidores
P3 04º30'24.70"N 074º06'36.23"W 2731.06 m TR3CruzVerde 83.30 dBu 1 Servidor
Nombre POI Latitud Longitud Cota (m) Mejor Servidor Nivel de Señal Solapamiento Tx
P1 04º44'42.13"N 074º07'15.78"W 2543.99 m TR1Calatrava 97.80 dBu 3 Servidores
P2 04º40'40.79"N 074º05'30.34"W 2553.06 m Tr2ElCable 100.70 dBu 3 Servidores
P3 04º30'24.70"N 074º06'36.23"W 2731.06 m TR3CruzVerde 87.30 dBu 1 Servidor
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De las dos tablas anteriores se puede evidenciar que los puntos de interés mostrados tienen cada
uno según un modelo un servidor que les presta mejor servicio, e igualmente un nivel de señal
máximo con el cual se evidencia la cobertura obtenida.
ANEXO 2 En la figura N°33, se puede observar el comportamiento de la señal, en cada muestra tomada
(numerada de 1 a 10), con ello igualmente es posible evaluar el comportamiento a través del lapso
medido en cada muestra individual hecha en los puntos de medición.
Figura N° 39. Promedio de las 10 muestras tomadas en el primer punto de medición. Fuente: Autor
Como se detalla en la figura N°39, las 10 muestras tomadas, en promedio cumplieron con niveles
altos de potencia, para encontrar cobertura, debido a ello es posible asegurar el nivel de cobertura
en el punto de medición. Sin embargo, en la parte baja de la figura, se puede observar que todos
presentaron un nivel de dispersión estándar menor a 10, siendo esto un valor importante ya que
con ello todos los valores medidos en la cada muestra presentaron valores similares o cercanos.
76
A continuación, se presenta en la figura 40 el comportamiento en las 10 muestras del punto #35:
Figura N° 40.Comportamiento de las 10 muestras en el punto 35 de medición. Fuente: Autor
En la figura N° 40 se evalúa el comportamiento de la señal en las 10 muestras tomadas, en todo el
ancho de banda medido. A lo largo de evaluar el promedio de nivel medido en todo el ancho de
banda durante las 10 muestras individuales como se muestra en la parte alta de la figura N°17, los
niveles en cada muestra individual siempre fueron altos, asegurando la cobertura.
Comparando las gráficas N°39 y N°40, aunque la comparación no es posible que se haga de forma
directa, se logra interpretar que la desviación estándar se mantuvo con mejor comportamiento,
siendo más pequeña en cada muestra. Es decir, que la desviación fue menor en todo el ancho de
banda en cada muestra, que cuando se evaluó cada frecuencia a lo largo de las 10 muestras. Por
tanto, la energía recibida se mantuvo en un menor rango en cada muestra, que uniendo las 10
muestras. Independientemente de ello, los niveles siempre fueron superiores a los establecidos por
la recomendación EBU 3348 (EURORADIO, 2014)
Adicionalmente a los mostrado en la primera parte de la figura N°28, en la segunda se observa que
la dispersión de los datos a lo largo de todo el ancho de banda en cada muestra individual fue
77
menor comparando con los valores promediados de las muestras en cada parte del ancho de banda
que se mostró en la figura N°27. Esto indica principalmente que la señal medida individualmente
en cada muestra fue concisa y no muy variante, es decir que los valores medidos a lo largo de las
muestras están siempre rodeando un valor que debe ser el constante para todo el ancho de
frecuencia que está centrado en la portadora del canal.
Esto agrega una característica muy importante del dispositivo que se puede destacar, al lograr
medir en muestras diferentes valores cercanos esto permite establecer que el dispositivo como una
herramienta de medida presenta un alto grado de precisión. Detalle importante en un dispositivo
de medida.
78
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