Principios de Transmisión de Datos por RF - Cálculo de Radioenlace

Elementos de un radioenlace

•Lado de TransmisiónPotencia de Transmisión, pérdidas en elcable, ganancia de antena

•Lado de PropagaciónFSL, zona de Fresnel

•Lado ReceptorGanancia de antena, pérdidas en el cable,sensibilidad del receptor

Principios de Transmisión de Datos por RF - Cálculo de Radioenlace

Elementos de un radioenlace

Lado de Transmisión Espacio libre Lado Receptor

Principios de Transmisión de Datos por RF - Cálculo de Radioenlace

Potencia - Distancia

Principios de Transmisión de Datos por RF - Cálculo de Radioenlace

+ Potencia del Transmisor [dBm] – Pérdidas en el Cable TX [dB] - Acoples [dB] + Ganancia de Antena TX [dBi] – Pérdidas en la trayectoria en el espacio libre [dB] + Ganancia de Antena RX [dBi] - Pérdidas en el Cable RX [dB] - Acoples [dB]

≥ Sensibilidad del receptor [dBm]

Potencia de Transmisión (Tx)

Potencia de salida del radio (la tarjeta inalámbrica, estación base)

El límite superior depende de límites regulatorios por lo tanto de los países/regiones y la utilidad en el tiempo

Protocolo Potencia picoPotencia pico

[dBm] [mW] IEEE 802.11b 18 65IEEE 802.11a 20 100

Pérdidas en el Cable y AcoplesPérdidas debido a la atenuación El cable de la antena debe ser lo más corto posibleDependientes de la Frecuencia

Controlar la hoja de datos y verificar los valores típicos de pérdidas Menores pérdidas => cable mas costoso

Amplificadores

•Su uso es opcional, compensa pérdidas en los cables•Puede cambiar características en la frecuencia y adicionar ruido•Considere los límites legales•Una elección inteligente de las antenas y una alta sensibilidad en el receptor son mejores que la fuerza bruta de amplificación

Amplificadores

•Lo que un amplificador económico puede hacer

Antena del lado transmisorGanancia de Antena en rangos desde:

2 dBi (antena integrada simple)8 dBi (omni direccional estándar )21 30 dBi (parabólica)Verifique que realmente tiene la ganancia nominalPérdidas en la inclinación, en la polarización,etc.

Antena del lado transmisor

Pérdidas en el espacio librePérdidas por Trayectoria.

Pérdidas por Desvanecimiento (Para Grandes Distancias)

Pérdidas por Trayectoria (Para Zonas Urbanas Hata Cost 231)

Grandes CiudadesCiudades Medianas

Propagación en el espacio libre:Zona de Fresnel

r=17,32∗(d1∗d2)/(d∗ f )d1= distancia al obstáculo desde el transmisor [km]d2 = distancia al obstáculo desde el receptor [km]d = distancia entre transmisor y receptor[km]f= frecuencia [Ghz]r= radio [m]El radio que contiene el 60% del total de la potencia:r=10,4*(d /4f)

Propagación en el espacio libre:Zona de Fresnel

Propagación en el espacio libre:Zona de Fresnel

●Radio [m] para la primera zona de Fresnel

Lado Receptor. Pérdidas enAntenas, Cables y Amplificadores

Los cálculos son iguales que los del lado

de transmisión

Sensibilidad del receptorSensibilidad del receptor:

Muestra el mínimo valor de potencia que necesita para poder decodificar/extraer “bits lógicos” y alcanzar una cierta tasa de bit Cuanto más baja sea la sensibilidad, mejor será la recepción del radioUna diferencia de 10 dB aquí es tan importante como 10 dB de ganancia en una antena

dB

La pérdida o ganancia de un dispositivo, expresada en decibelios viene dada por la fórmula:

Ejercicio

Consideremos una instalación formada por dos torres separadas por un trayecto de 35 Km. Ambas torres están puestas al piso y son de 45 metros cada una. La instalación trabajará en la frecuencia de 1,9 GHz en un terreno rocoso en clima montañoso. Se usarán alimentadores de cable coaxil con antenas sólidas de 1,8 m. Las RBU usadas tienen una potencia de transmisión de 3,5 vatios y sensibilidad de recepción de – 50 dBm. Verificar si la instalación es factible para un objetivo de confiabilidad de 99,99%