Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

77
Plan Complementario SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES EIE 846 Francisco Apablaza M. 2013 [email protected]

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capitulo concluyente de medios de transmisión e introducción al calculo de enlaces.

Transcript of Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

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Plan Complementario

SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES

EIE 846

Francisco Apablaza M 2013

famapablazahotmailcom

Programa Objetivos

Conocer Comprender y Aplicar los principales componentes y fundamentos conceptuales de los sistemas de Telecomunicaciones

Contenidos

Clasificacioacuten de los sistemas de telecomunicaciones

Informacioacuten Sentildeales y Ruido

Proceso de codificacioacuten de fuente canal y liacutenea

Procesos de Modulacioacuten lineal angular y digital

Sistemas de Transmisioacuten

Multiplexioacuten FDM-TDM-WDM

Sistemas radioeleacutectricos y oacutepticos 2

Medios de Transmisioacuten - Cables pares coaxial fibra oacuteptica

- Espectro electromagneacutetico

Multiplexioacuten ndash FDM

ndash TDM PDH ndash SDH

ndash WDM

Enlaces ndash Radio Microondas

ndash Fibra Oacuteptica

3

4-Sistemas de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

4

Tipos de Cables Autosoportado canalizado

5

Caracteriacutesticas eleacutectricas

Por medio de transmisioacuten se entiende el elemento fiacutesico que permite la transmisioacuten de una sentildeal sea eleacutectrico electromagneacutetico u oacuteptico

Se representa como un cuadripolo

Fuente de Informacioacuten

Receptor de Informacioacuten

Un par de cobre es una LIacuteNEA de TRANSMISIOacuteN

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

6

Interpretacioacuten ADSL

Son valores max teoacutericos del esquema de codificacioacuten

En ADSL2 incluyen Bonding

Criterios primitivos aplicaron para Acceso Internet a

Tasa max era 256 a 512 Kbps

Recomendacioacuten ADSL2+ 4 Mbps

Objetivo de loop max = 1000 m

Aacuterea de Servicio = 7 Km2

Atenuacioacuten max = 40 dB a 2 MHz

SNR = 30 dB

A cumplir en el 95 de los pares nuevos (sin diafoniacutea)

medido con NT ADSL2

Recomendaciones

Exigencia

8 veces

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 2: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Programa Objetivos

Conocer Comprender y Aplicar los principales componentes y fundamentos conceptuales de los sistemas de Telecomunicaciones

Contenidos

Clasificacioacuten de los sistemas de telecomunicaciones

Informacioacuten Sentildeales y Ruido

Proceso de codificacioacuten de fuente canal y liacutenea

Procesos de Modulacioacuten lineal angular y digital

Sistemas de Transmisioacuten

Multiplexioacuten FDM-TDM-WDM

Sistemas radioeleacutectricos y oacutepticos 2

Medios de Transmisioacuten - Cables pares coaxial fibra oacuteptica

- Espectro electromagneacutetico

Multiplexioacuten ndash FDM

ndash TDM PDH ndash SDH

ndash WDM

Enlaces ndash Radio Microondas

ndash Fibra Oacuteptica

3

4-Sistemas de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

4

Tipos de Cables Autosoportado canalizado

5

Caracteriacutesticas eleacutectricas

Por medio de transmisioacuten se entiende el elemento fiacutesico que permite la transmisioacuten de una sentildeal sea eleacutectrico electromagneacutetico u oacuteptico

Se representa como un cuadripolo

Fuente de Informacioacuten

Receptor de Informacioacuten

Un par de cobre es una LIacuteNEA de TRANSMISIOacuteN

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

6

Interpretacioacuten ADSL

Son valores max teoacutericos del esquema de codificacioacuten

En ADSL2 incluyen Bonding

Criterios primitivos aplicaron para Acceso Internet a

Tasa max era 256 a 512 Kbps

Recomendacioacuten ADSL2+ 4 Mbps

Objetivo de loop max = 1000 m

Aacuterea de Servicio = 7 Km2

Atenuacioacuten max = 40 dB a 2 MHz

SNR = 30 dB

A cumplir en el 95 de los pares nuevos (sin diafoniacutea)

medido con NT ADSL2

Recomendaciones

Exigencia

8 veces

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 3: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten - Cables pares coaxial fibra oacuteptica

- Espectro electromagneacutetico

Multiplexioacuten ndash FDM

ndash TDM PDH ndash SDH

ndash WDM

Enlaces ndash Radio Microondas

ndash Fibra Oacuteptica

3

4-Sistemas de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

4

Tipos de Cables Autosoportado canalizado

5

Caracteriacutesticas eleacutectricas

Por medio de transmisioacuten se entiende el elemento fiacutesico que permite la transmisioacuten de una sentildeal sea eleacutectrico electromagneacutetico u oacuteptico

Se representa como un cuadripolo

Fuente de Informacioacuten

Receptor de Informacioacuten

Un par de cobre es una LIacuteNEA de TRANSMISIOacuteN

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

6

Interpretacioacuten ADSL

Son valores max teoacutericos del esquema de codificacioacuten

En ADSL2 incluyen Bonding

Criterios primitivos aplicaron para Acceso Internet a

Tasa max era 256 a 512 Kbps

Recomendacioacuten ADSL2+ 4 Mbps

Objetivo de loop max = 1000 m

Aacuterea de Servicio = 7 Km2

Atenuacioacuten max = 40 dB a 2 MHz

SNR = 30 dB

A cumplir en el 95 de los pares nuevos (sin diafoniacutea)

medido con NT ADSL2

Recomendaciones

Exigencia

8 veces

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 4: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

4

Tipos de Cables Autosoportado canalizado

5

Caracteriacutesticas eleacutectricas

Por medio de transmisioacuten se entiende el elemento fiacutesico que permite la transmisioacuten de una sentildeal sea eleacutectrico electromagneacutetico u oacuteptico

Se representa como un cuadripolo

Fuente de Informacioacuten

Receptor de Informacioacuten

Un par de cobre es una LIacuteNEA de TRANSMISIOacuteN

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

6

Interpretacioacuten ADSL

Son valores max teoacutericos del esquema de codificacioacuten

En ADSL2 incluyen Bonding

Criterios primitivos aplicaron para Acceso Internet a

Tasa max era 256 a 512 Kbps

Recomendacioacuten ADSL2+ 4 Mbps

Objetivo de loop max = 1000 m

Aacuterea de Servicio = 7 Km2

Atenuacioacuten max = 40 dB a 2 MHz

SNR = 30 dB

A cumplir en el 95 de los pares nuevos (sin diafoniacutea)

medido con NT ADSL2

Recomendaciones

Exigencia

8 veces

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 5: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

5

Caracteriacutesticas eleacutectricas

Por medio de transmisioacuten se entiende el elemento fiacutesico que permite la transmisioacuten de una sentildeal sea eleacutectrico electromagneacutetico u oacuteptico

Se representa como un cuadripolo

Fuente de Informacioacuten

Receptor de Informacioacuten

Un par de cobre es una LIacuteNEA de TRANSMISIOacuteN

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

6

Interpretacioacuten ADSL

Son valores max teoacutericos del esquema de codificacioacuten

En ADSL2 incluyen Bonding

Criterios primitivos aplicaron para Acceso Internet a

Tasa max era 256 a 512 Kbps

Recomendacioacuten ADSL2+ 4 Mbps

Objetivo de loop max = 1000 m

Aacuterea de Servicio = 7 Km2

Atenuacioacuten max = 40 dB a 2 MHz

SNR = 30 dB

A cumplir en el 95 de los pares nuevos (sin diafoniacutea)

medido con NT ADSL2

Recomendaciones

Exigencia

8 veces

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 6: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

6

Interpretacioacuten ADSL

Son valores max teoacutericos del esquema de codificacioacuten

En ADSL2 incluyen Bonding

Criterios primitivos aplicaron para Acceso Internet a

Tasa max era 256 a 512 Kbps

Recomendacioacuten ADSL2+ 4 Mbps

Objetivo de loop max = 1000 m

Aacuterea de Servicio = 7 Km2

Atenuacioacuten max = 40 dB a 2 MHz

SNR = 30 dB

A cumplir en el 95 de los pares nuevos (sin diafoniacutea)

medido con NT ADSL2

Recomendaciones

Exigencia

8 veces

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 7: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

7

Cables oacutepticos con nuacutecleo dieleacutectrico auto sustentados por cordaje de acero conjugado al cable oacuteptico formando una ldquofigura 8rdquo formados por tubos loose con nuacutecleo con gel disponibles de 02 a 96 fibras en fibras monomodo de tipo Standard (G652B) Low Water Peak (G652D) o NZD-Non Zero Dispersion (G655)

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 8: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Propiedades de la Fibra oacuteptica Conceptos generales

Mecanismos de atenuacioacuten

Dispersioacuten Cromaacutetica

PMD

Fenoacutemenos no lineales

Tipos de Fibra (G652 G653 G655 G657)

8

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

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OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 9: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

9 fibra oacuteptica

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 10: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

10

ldquoventanasrdquo

La FO es un ldquoductordquo que confina las ondas electromagneacuteticas de luz

Caracteriacutesticas generales

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 11: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Comparativo Tipos de Fibra

12

Medios de Transmisioacuten Cables de cobre y fibra oacuteptica

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 12: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten Construccioacuten

13

Planimetriacutea Sistemas permisos normativas contratistas altos costos helliphellip Materiales mufas conectores ferreteriacutea helliphellip

OSP

Largos max tiacutepicos de carretes multipares Cu 50 pares 2000m 600 pares 500m 1200 pares 300m 2100 pares 150m

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 13: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

14

OSP

Aeacuterea Servidumbres Contaminacioacuten visual Robos Carretes de 4000 o mas mts

Multipar vs FO Autosoportado o fig 8

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 14: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

15

OPGW Optical fiber composite overhead ground wire ADSS All-Dielectric Self-Supporting

OSP Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 15: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Red externa caracteriacutesticas de construccioacuten y explotacioacuten

16

OSP

Subterraacutenea Alto costo Mayor tiempo de construccioacuten Troncales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 16: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

17

Espectro Radioeleacutectrico

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 17: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

18

From

To

Name

1 GHz 2 GHz L

2 GHz 4 GHz S

4 GHz 8 GHz C

8 GHz 12 GHz X

12 GHz 18 GHz Ku

18 GHz 265 GHz K

265 GHz 40 GHz Ka

30 GHz 50 GHz Q

40 GHz 60 GHz U

50 GHz 75 GHz V

60 GHz 90 GHz E

75 GHz 110 GHz W

90 GHz 140 GHz F

110 GHz 170 GHz D

Nomenclatura bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 18: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

19

Asignacioacuten UIT bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 19: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

20

Objetivo de la Asignacioacuten de bandas bull Optimizar la utilizacioacuten del espectro bull Minimizar interferencias bull Otros facilitar interconexioacuten en circuitos internacionales intercalado de radiocanales adicionales

El plan de frecuencias recoge para cada banda bull Su frecuencia central bull Su anchura bull Nuacutemero de radiocanales bull Las portadoras asociadas a cada canal bull Separacioacuten entre frecuencias adyacentes y entre las frecuencias extremas y los bordes bull Polarizaciones de cada portadora bull Tipo y calidad de radioenlace

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 20: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

21

Planes de Frecuencia

Ejemplo de plan para radioenlace digital Rec 636 (14 GHz) bull Separaciones posibles entre canales 14 oacute 28 MHz 32 oacute 16 radiocanales

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 21: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

22

Plan a 2 frecuencias una para cada sentido de la transmisioacuten del vano

Frecuencias suficientemente separadas para minmizar interferencias intercanal hacia atraacutes y hacia adelante por directividad de antenas Se puede cambiar la polarizacioacuten en cada vano

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 22: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Normativa de radio comunicaciones

23

En el Reglamento de Radiocomunicaciones (2001 ITU-R) se asignan al servicio fijo las bandas 245678101112131415182327313855 GHz httpwwwituintITU-Rpublicationspublicationaspproduct=rr2001amplang=s

Subtel Dto 127 de 18-4-2006 Gran saturacioacuten de bandas

Asignacioacuten de bandas bandas de Microondas

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 23: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

24

Alto costo de medios de transmisioacuten

Necesidad de compartir recursos en una direccioacuten

Reduccioacuten de infraestructura

Creacioacuten de REDES

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 24: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

25

Muacuteltiples fuentes con necesidad de conexioacuten

Conexiones permanentes

Conexiones compartidas

Conexiones conmutadas

Multiples Medios de Transmisioacuten

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 25: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

26

Aacutereas de Servicio Local Larga Distancia Regionales Nacionales e Internacionales hellipGLOBAL

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 26: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Optimizacioacuten de recursos

27 UN enlace hellip N canales para M Fuentes

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 27: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

28

Fuentes son los requirentes del servicio llamadas PCacutes paquetes sesiones etc

Definicioacuten

Traacutefico ofrecido Traacutefico cursado

Traacutefico perdido

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 28: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Conceptos de traacutefico aleatoriedad modelos

29

Traacutefico servido o cursado

Usualmente por intensidad de traacutefico se entiende la ldquoIntensidad Media de Traacuteficordquo Ac = Y La unidad de teletraacutefico es adimensional y se denomina ERLANG (E) Un elemento soacutelo puede cursar 1 E maacutex

HC

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 29: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Medios de Transmisioacuten Aplicacioacuten de modelos de peacuterdida y espera

30

Modelo de Peacuterdida Modelo ERLANG B

En(A)= prob de peacuterdida

N= Nordm servidores

A= carga de traacutefico httpwwwerlangcomcalculatorerlb httpowenduffynettrafficerlangbhtm

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 30: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

bull Time Division Multiplexing (TDM)

bull Frequency Division Multiplexing (FDM)

bull Wave Division Multiplexing (WDM)

ndash Muacuteltiples items de informacioacuten transmitidos simultaacuteneamente

ndash Usa varios ldquocanalesrdquo

ndash Item marcado para identificar la fuente

ndash Demultiplexor usa marca de identificacioacuten para

discriminar a quieacuten entregar la informacioacuten 31

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 31: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Redes de Transporte Tipos de Multiplexioacuten

bull Pares separados e independientes de fuentes y

receptores comparten un canal

bull Los pares no se interfieren entre ellos

bull Un receptor soacutelo recibe datos de su par fuente

Deben reconocerse CANALES independientes

32

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 32: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Clases de multiplexacioacuten

33

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 33: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten

34

)

FDM (Frequency Division Multiplex)

TDM (Time Division Multiplex)

Primero fue PDH y luego SDH

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 34: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de multiplexacioacuten FDM

35

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 35: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Proceso de demultiplexacioacuten FDM

36

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 36: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

37

Sistemas de Multiplexioacuten Estandares

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 37: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten TDM

38

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 38: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten TDM Siacutencrona

39

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 39: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas

40

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 40: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten

41

)

Jerarquiacuteas PDH

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 41: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM-PCM Plesioacutecrono

42

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 42: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten

SDH ofrece flexibilidad de add-drop 43

)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 43: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten

44

topologiacutea de red anillo

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 44: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas TDM Sincroacutenico

45

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 45: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten DWDM y CWDM

46

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte de larga distancia

CWDM = Coarse Wavelength Division Multiplexing usado en redes de transporte metropolitanas

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 46: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten

Dense Wavelength Division Multiplexing

47

l1 l2 l3

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 47: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten Jerarquiacuteas Estandarizadas WDM

48

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 48: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Sistemas de Multiplexioacuten

49

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 49: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

50

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Atenuacioacuten del medio de Tx

Atenuacioacuten de FO variable seguacuten lambda

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 50: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

51

httpwwwthefoaorgtechlossbudghtm

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Link Budget

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 51: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Si bien se puede amplificar indefinidamente ello no es posible por la acumulacioacuten de ruido

52

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias_ Niveles de potencia en el enlace

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 52: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

53

bull La atenuacioacuten determina para un transmisor y un receptor dados la longitud maacutexima de un enlace de fibra Ejemplo ndash Transmisor con potencia de salida de -115 dBm ndash Receptor oacuteptico con sensibilidad miacutenima de -20 dBm ndash Margen Aten disponible (-115) - (-20) = 85 dB ndash Peacuterdida de potencia en los conectores = 2 dB ndash Margen Aten disponible 85 -2 = 65 dB ndash Suponiedo una fibra con atenuacioacuten de 057 dBKm entonces Distancia maacutexima 65057 = 114 Km (sin necesidad de amplificadores)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Alcance maacuteximo en distancia

EacuteSTE NO ES EL UacuteNICO LIMITE

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 53: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Caacutelculo de enlaces oacutepticos Balance de Potencias Link Budget

bull Prx limite = Ptx ndash Peacuterdidas totales + G ndash Ms

Prx limite es la sensibilidad del receptor

LT = sum peacuterdidas FOKm + ODF + conectores + jumpers + empalmes

Ms= es el margen de seguridad por ejemplo para envejecimiento de la FO o para posteriores empalmes

G= Ganancia amplificador (si es necesario)

ldquoPower Budgetrdquo = max peacuterdida que tolera el sistema = ∆P = Ptx ndash Prx lim dB

Margen del sistema = Ms = ∆P + G ndash LT

54 Actividad realizar caacutelculos obteniendo datos de un data sheet

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 54: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

55

El Roble

Radio enlaces y propagacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 55: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

56

Radiopropagacioacuten HF a UHF Microndas Propagacioacuten troposfeacuterica Fenoacutemenos de reflexioacuten refraccioacuten y difraccioacuten Obstrucciones Variaciones del medio desvanecimiento o Fading

Zonas de Fresnel y radio 43

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 56: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

57

Propagacioacuten troposfeacuterica bull Repetidores bull Vano seccioacuten del enlace radioeleacutectrico entre un terminal y un repetidor o entre dos repetidores

1048707 Si f lt10GHz se despeja al menos un 60 de la primera zona de Fresnel y en condiciones normales de refractividad atmosfeacuterica liacutemite asymp80 Km 1048707 Si f gt10GHz la atenuacioacuten por lluvia limita la distancia

liacutemiteasymp30 Km 1048707 Econoacutemicamente interesan vanos de la mayor longitud

posible 1048707 Pero hay que tener en cuenta desvanecimiento es

proporcional a distancia (Rec ITU 530) 1048707 El problema iquestLongitud oacuteptima del vano

Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

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Radio enlaces y propagacioacuten

58

Existen radioenlaces con propagacioacuten por dispersioacuten troposfeacuterica ldquoradioenlaces transhorizonterdquo

bull Alliacute donde los repetidores tengan una difiacutecil colocacioacuten

bull Alcance de 200 Km bull Problemas elevadas potencias grandes desvanecimientos terminales caros

bull Alternativa radioenlaces por sateacutelite

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 58: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

59

Estructura general de un enlace

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 59: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

60

Antenas muy directivas (relacioacuten delante-atraacutes) permiten reutilizacioacuten del mismo par de frecuencias en cada vano

Limitacioacuten de recursos espectrales Planes estrictos de canalizacioacuten aumenta distorsioacuten ISI Solucioacuten codificacioacuten igualacioacuten

Ventajas e inconvenientes de un radioenlace bull Ventajas (no hay que poner el medio)

Inversioacuten reducida Instalacioacuten raacutepida y sencilla Conservacioacuten maacutes econoacutemica y de actuacioacuten raacutepida Se superan bien las irregularidades del terreno

bull Inconvenientes (acceso a emplazamientos elevados) Necesidad de visibilidad directa Acceso adecuado a repetidor energiacutea La segregacioacuten de canales no es tan flexible Linealidad en repetidores Anchos de banda reducidos comparado con fib oacuteptica

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

69

Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 60: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

61

Estimacioacuten profundidad de FADING

FM (dB) = 30 x log DKM + 10 x log (6 x A x B x FGH) - 10 x log (1 - R) - 70

A - Factor de Rugosidad de Terreno (Valores caracteriacutesticos)

400 Espejos de agua riacuteos muy anchos etc

300 Sembrados densos pastizales arenales

200 Bosques (la propagacioacuten va por encima)

100 Terreno normal 025

03 Terreno rocoso (muy) desparejo

B - Factor de Anaacutelisis climaacutetico anual (del tipo promedio anualizado)

1000 aacuterea marina o condiciones de peor mes

0500 Prevalecen aacutereas calientes y huacutemedas

0250 Aacutereas mediterraacuteneas de clima normal

0125 Aacutereas montantildeosas de clima seco y fresco

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 61: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

62

Se debe modelar la probabilidad de fading Multitrayectoria desvanecimiento selectivo MARGEN de FADING

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

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Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

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Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 62: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

63 Determinar el perfil topograacutefico que asegure LINEA VISTA (LOS)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

65

EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

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Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 63: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

64

Atenuacioacuten espacio libre Atenuacioacuten por lluvia yo nieve Dependencia de la banda de frecuencia Repetidores activos y pasivos Confiabilidad y Proteccioacuten 1+N Mejoras por diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

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EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

66

Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

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Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

Conthellip

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 64: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

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EIRP

Radio enlaces y propagacioacuten

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Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

Radio enlaces y propagacioacuten

67

Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

Radio enlaces y propagacioacuten

68

Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Diagrama de envolvente

Radio enlaces y propagacioacuten

70

httpayudaelectronicacomradio-mobile-software-radio-enlaces

Planillas de calculo

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

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Atenuacioacuten espacio libre

Sentildeal recibida

RSL = EIRP ndash L + Gr - FM

EIRP -gt Effective-Isotropic-Radiated-Power PIRE -gt Potencia Isotoacutepica Radiada Equivalente

Sentildeal miacutenima a recibir

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Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

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Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

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71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

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Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

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75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

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Datos Ejemplo Gant= 12 m Pt= 30 dbm Lct= 15dB Lcr= 2dB f = 11 GHz y d =25 Km Pr (10-6)= -85dBm

Para antenas paraboacutelicas GA= 178 +20 log(DmFGHz)

Sensibilidad Rx CN para un BER Ruido NU= -174dBm +10 log(B) + NF kT

L=

RSL=

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Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

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71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

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72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 67: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

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Para antenas paraboacutelicas Antenas reflectores de bocina o paraboloides bull Para fgt 2Ghz Dlt3m Son paraacutemetros de intereacutes bull Ganancia isoacutetropa (paraboacutelica) GA= 178 +20 log(DxF) Anchura de haz (3 dB)

Diagrama de radiacioacuten

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71 Grado de Servicio SES SE US

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72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

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75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 68: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

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Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 69: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

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71 Grado de Servicio SES SE US

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Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

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Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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77

Conthelliphellip

2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 70: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

71 Grado de Servicio SES SE US

Diversidad

Radio enlaces y propagacioacuten

72

Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

73

Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

74

Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

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Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad vs Disponibilidad Se distingue entre peacuterdida de calidad en un tiempo grande bullIndisponibilidad y en un tiempo pequentildeo bullFidelidad (o tambieacuten simplemente calidad) En radioenlaces bull1-Criterios Indisponibilidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ge To Fidelidad peacuterdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo lt To

bull2-Objetivos Se fijan en un del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a

la distancia bull3-Evaluacioacuten La indisponibilidad estaacute ocasionada por Mal funcionamiento de Equipos Lluvia La peacuterdida de fidelidad viene dada por Desvanecimiento Plano Desvanecimiento Selectivo

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

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Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

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Calidad Interrupciones La calidad representa el grado en que el radioenlace estaraacute en condiciones de proporcionar el servicio para el que se ha disentildeado La peacuterdida de calidad viene dada por interrupciones en el servicio Existen interrupciones debido a

bull Fallos o averiacuteas bull Condiciones anoacutemalas de propagacioacuten (lluvia y

desvanecimientos) bull Interferencias (internas o externas) que producen en un periodo de tiempo

bull Un corte parcial o total de la sentildeal bull Que aparezca un ruido elevado bull Que aparezca discontinuidades bull Que aparezca distorsioacuten

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

75

Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

Investigar

1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

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Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y calidad

Las interrupciones del servicio pueden darse en 1) Un periodo de tiempo largo (geTo s) Calidad de disponibilidad 2) Un periodo de tiempo corto Calidad de fidelidad

1) La Indisponibilidad cuantifica la probabilidad de que el sistema NO se encuentre en condiciones de funcionamiento en un momento dado bull Cuando el sistema no estaacute operativo durante maacutes de To bull Se cuenta el tiempo que estaacute indisponible Tind bull El tiempo de reestablecimiento del servicio es tiempo indisponible bullSe debe medir en un tiempo T significativo maacutes de un antildeo

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

Preguntas iquest

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1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 74: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Radio enlaces y propagacioacuten

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Calidad Interrupciones indisponibilidad y fidelidad 2) La fidelidad microinterrupciones y degradaciones ligeras y breves bull Afecta a la nitidez o claridad de la sentildeal recibida bull A veces se le denomina tambieacuten ldquocalidadrdquo bull Se cuantifica atendiendo al del tiempo en el que hay una BER por encima de un umbral

bullSiempre que estos errores no sean en un periodo consecutivo mayor de To bull Se suele medir en el mes maacutes desfavorable

Ambas se cuantifican en del tiempo Para definirlas hay que especificar

bull Criterio cuantitativo relativo al paraacutemetro de calidad Analoacutegico Potencia de ruido en banda base pWp0 (=pW0p) Digital BER y Duracioacuten To

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

76

Conclusioacuten

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1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 75: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

Los sistemas de telecomunicaciones en transmisioacuten de larga distancia buscan optimizar el uso del recurso utilizado como medio de transmisioacuten

Ademaacutes deben ser disentildeados para cumplir estaacutendares de calidad de servicio

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Conclusioacuten

Preguntas iquest

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1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 76: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

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1- Calcular la distancia maacutexima por atenuacioacuten para un enlace con un moacutedulo transceptor GBIC(GigaBit Interface Converter) que utiliza fibra G 652B (elegir ventana) Por razones de resguardo operacional se deja una holgura de una vuelta de 30mm en 4 partes del tendido Considere que la fibra es suficientemente larga que no necesita fusiones e indicar el modelo de GBIC a utilizar httpwwwciscocomenUSdocsrouters7200install_and_upgradegbic_sfp_modules_install5067ghtmlwp42623 httpwwwaselcomcomfibraETW04003pdf httpwwwsileccablecomPortalsfrancepdfenFOFibre_DatasheetsEN_G652A_v3pdf

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78

Page 77: Sistemas de Telecomunicaciones cap 4 (ss)

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2- Determinar la capacidad de traacutefico hacia la PSTN de un PABX que tiene un entronque TDM-PCM E1 si la peacuterdida aceptable es del 1

3- Calcular un radioenlace que opera en la banda de 11 GHz con potencia de transmisioacuten de 1 W en una distancia de 30 Kms 78