Proyecto Radio enlace de Conunhueno – Bandurrias

Según lo solicitado, un radio enlace desde: Bandurrias (38°7’4,90’’S; 72°48’10,90’’O; Imagen 1), ubicación con una altura de 274,3

metros sobre nivel del mar, ubicado en la comuna de Lumaco, perteneciente a la provincia de Malleco.

(Imagen 1- Bandurrias)

Hasta: El cerro Conunhueno (38°45’19,18’’S; 72°35’10,63’’O; Imagen 2), con una altura de 211,5

metros sobre nivel del mar, ubicado en la comuna de Padre las Casas, Provincia de Cautín.

(Imagen 2 - Conunhueno)

Una Línea vista(LOS) no puede haber debido a que existes alturas de cerros (Imagen 3) que impiden esto. De acuerdo con esto es que, se ha puesto un repetidor a 20,26Km de Conunhueno, y a 53,32Km de Bandurrias, en un cerro (38°34’26,94’’S; 72°36’43,05’’O Imagen 4) con una altura de 743 metros sobre nivel del mar.

(Imagen 3 – Línea directa, Representada por línea amarilla)

(Imagen 4 – Repetidor Único)

Por lo tanto se realizaran 2 enlaces:

Conunhueno – Repetidor Único (Imagen 5) Repetidor Único – Bandurrias (Imagen 6)

(Imagen 5 – Enlace Conunhueno-Repetidor Único, línea morada)

(Imagen 6 – Repetidor Único - Bandurrias, Línea Verde)

Esquema Radio Enlace Conunhueno-Bandurrias

El anterior esquema del proyecto, del cual utilizaremos, Antena Rocket M de Ubiquiti. Cuatro antenas serán necesarias distribuidas de la siguiente manera:

Conunhueno una antena, “Repetidor Único” dos antenas, y una en Bandurrias.

Las torres a utilizar son:

Conunhueno de 36 metros, esta Torre es la única ya instalada, “Repetidor Único” será de 20 metros, y Bandurrias de 10 metros.

Respecto al cable será TOUGHCable Carrier de Categoria5e, de Ubiquiti, unos 110 metros que serán:

En Conunhueno se utilizaran 40 metros, Bandurrias se utilizaran 22,5 de bajada y 22,5 de subida a la antena, Bandurrias se utilizaran 23 metros.

Se utilizan dos EdgeRouter, y también tres ToughSwitch PoE, ambos equipos de Ubiquiti. Utilizaremos 3 rack LINKMADE los cuales son de exterior y protegerán nuestros equipos, si estos tuvieran que estar a la intemperie, uno para cada estación.

Tabla de Precios: Producto Unidades Valor Unitario Total Antena Rocket M 4 $193.970 $775.880-. TOUGHCable Carrier 110 metros $ 800 el metro $88.000-. Mastil de 12 Mts 1 $140.420 $140.420-. Torre de 20 Mts 1 $249.900 $249.900-. EdgeRouter 2 $109.480 $218.960-. ToughSwitch PoE 5 3 $99.960 $299.880-. Rack LINKMADE 3 $1.059.100 $3.177.300-. Total Materiales $4.871.140-. Total Mano de obra $1.628.860-. TOTAL PROYECTO $6.500.000-.

_______________________________________________________________________________ IMPORTANTE: Lo primero a realizar para entregar un proyecto de este tipo es obtener un estudio de viabilidad, teniendo en cuenta que solo se realizó prospección en el cerro Conunhueno, y no se pudo realizar en los sitios de “Repetidor Único” y “Bandurrias”, y solo teniendo información del programa Google Earth de las imágenes que nos muestra de estos, terreno y altura. Es que hipotéticamente en el sitio “Repetidor Único” es arrendado por nuestro cliente anualmente, junto con la energía eléctrica que es facilitada de una casa cercana al punto, con lo cual el costo de esto no ira ingresado a nuestro presupuesto. En el sitio “Bandurrias” el cliente cuesta con energía eléctrica producto de una construcción a realizarse en este._______________________________

Estudio de viabilidad

De acuerdo a la Prospección realizada al cerro Conunhueno, es que tenemos como información los siguientes datos:

Las condiciones climáticas del lugar son apropiadas para el tipo de equipamiento a utilizar para este radio enlace.

El terreno es adecuado para colocar cimientos para la torre que sostendrá la antena. El acceso a esta antena es bueno, fácil y cómodo para cualquier tipo de construcción, e

inspección post instalación. También tenemos el equipamiento necesario en chile, de todos equipos a utilizar, el

proveerá Link Store, nos ha asegurado tener stock de estos. La energía eléctrica la tenemos en los tres sitios.

Simulación

Para empezar una simulación en Radio Mobile, utilizando las coordenadas, los parámetros de la antena y altura de las torres, mostrare realizando captura de los dos enlaces (Imagen 8 y 9).

(Imagen 7)

(Imagen 8 - Cununhueno–Repetidor Único)

(Imagen 9 - Repetidor Único–Bandurrias)

Detalles de la simulación:

La vista azimut de Cununhueno a Repetidor único es 353,68°(Imagen 10) La vista azimut de Repetidor Único a Cununhueno es 341,75°(Imagen 11) En todas las antenas se utiliza Frecuencia Min. 2300Mhz y Max. 2700Mhz según las

especificaciones de estas. Potencia de las antenas será de 28 dBm. La ganancia es de 24 dBi, según las especificaciones de la antena. La pérdida la deje en 2 dB pensado en el Repetidor Único que tendrá 50 metros de cable lo

cual daría 1 dB de perdida, y 4 conectores (0,2 c/u) la cual daría 0,8 y siendo pesimista lo dejamos en 2 dB.

Sensibilidad es de -97 dBm

(Imagen 10 – Patrón de Antena – Cununhueno-RepetidorUnico)

(Imagen 11 – Patrón de Antena – RepetidorUnico-Bandurrias)

Por ultimo para corroborar los datos entregados por el simulador aplicare las formulas correspondientes para comprobar y comparar.

Cálculos:

La Potencia Irradiada Isotrópica Efectiva (PIRE o EIRP):

PIRE= 28dBm + (-2dB) + 24dBi = 50 dBm 100 W = (10^(50/10))/1000

Perdida en el espacio libre (FSL), la Frecuencia será la media 2500Mhz, para el enlace Conunhueno-Repetidor Único:

FSL= 92,4 + 20 log (20,26*2,5) = 126,49 dB

Enlace RepetidorUnico-Bandurrias:

FSL = 92,4 + 20 log (53,23*2,5) = 134,88 dB

Calculo de la primera zona de Fresnel:

Conunhueno-Repetidor Único:

R=17,32*√ = 24,7 Metros

Repetidor Único - Bandurrias

R=17,32*√ = 29,9 Metros

Calculo para ver la factibilidad de enlace Cununhueno- Repetidor Único Sumatoria de Perdida:

∑perdida= 126,49 dB + 2dB + 2dB = 130,49 dB

Sumatoria de Ganancia:

∑Ganancia= 28dBm + 24dBi + 24dBi = 76dBm

Potencia total recibida (Pr):

Pr = 76dBm – 130,49 dB = -54.49

Sabiendo que la sensibilidad es -97, entonces tenemos un margen de 42,51(=-54,49-(-97)) sobre la sensibilidad haciendo que el enlace sea factible.

Por otra parte el programa Radio Mobile tiene lo siguiente:

(Imagen 12 – Datos de radio enlace Conunhueno-Repetidor Único)

Sumatoria de perdida = 137,7 dB Potencia total recibida (Nivel Rx) = -65,7dBm Sumatoria de Ganancia no aparece pero con los dos datos anteriores se puede sacar y es

72dBm(=132,7-65,7) lo cual no es lo mismo que se obtuvo anteriormente. Margen (Rx relativo) = 31,3dB = -65,7 – (-97)

Por lo cual con varias variables distintas el enlace aún sigue siendo factible.

En el enlace Repetidor Único - Bandurrias analizaremos los datos entregados por el Radio Mobile:

(Imagen 13 – Datos de radio enlace Repetidor Único - Bandurrias)

Sumatoria de perdida = 135,9 dB Potencia total recibida (Nivel Rx) = -63,9dBm Sumatoria de Ganancia aplicando lo anterior, igual daría 72 (=135,9-63,9) Margen (Rx relativo) = 33,1dB = -63,9 – (-97)

Por lo tanto el Radio Enlace es totalmente factible, ya que tener un margen de 33,1 dB, lo cual es muy bueno.

Conclusión

Utilizar el google earth es una herramienta de gran ayuda para comenzar proyectos de este tipo, ya que es el primer paso para saber el tipo de terreno, si tenemos acceso a este y alturas. Luego de tener una idea del terreno la prospección de este, es muy necesaria, ya que uno puede determinas un punto en el mapa pero, cuando se llega a inspeccionar el terreno seleccionado nos damos cuenta que por una u otra cosa no se puede efectuar la instalación en ese sitio, lo cual lleva a hacer todo los cálculos de nuevo. La visita realizada al cerro Cununhueno se puede tomar como una prospección, y algo importante es, tomar en cuenta todos los datos, la ayuda de una planilla o notas de esto, serán muy útiles en el futuro a la hora de continuar con el trabajo. También un software de simulación como Radio Mobile que es fácil de utilizar, y si se complementa adecuadamente con google earth, puede ser de gran ayuda para crear el radio enlace mostrando el diseño y parámetros para iniciar el proyecto. Los cálculos hechos a mano o que podría hacerse en terreno teniendo los datos básicos y no un simulador como Radio Mobile, no fueron exactos a los del simulador, el único realmente exacto fue perdida en el espacio libre (FSL), las otras fórmulas se acercaban a el simulador, es de gran importancias tener formulas definidas y realmente semejantes, para que, cuando se esté en terreno los cálculos de factibilidad se saquen al instantes con tan solo un lápiz y papel.