Curso_Analizador_de_Espectros.pdf

Curso Formación Analizadores de Espectros para detección Interferencias

Telefónica EspañaÁrea de telefonía móvil

TELEFÓNICA ESPAÑA

Noviembre de 2.008

2Ingeniería Radio

Objetivo del Curso01

1. Adquisición nociones básicas a nivel teórico y práctico del manejo del analizador de espectros.

2. Introducción a los dispositivos de inhibición y sus principios de funcionamiento.

— Ejemplos de interferencias externas de equipos inhibidores

— Ejemplos de interferencias internas por mal funcionamiento de equipos propios de TFN

— Ejemplos de interferencias externas por mal funcionamiento de equipos de Telecomunicaciones.

3. Introducción a la Legislación Vigente. Qué indica la Ley respecto a estos equipos de inhibición.

4. Atribución actual de frecuencias tanto a nivel internacional como a nivel nacional.

5. Introducción al Boletín de Denuncia de Interferencias.

3Ingeniería Radio

Estructura del Curso02

Analizador de espectros……………………………………………………….…..3 horas

— Teoría (1,5 horas)

– Introducción teórica a los Analizadores de Espectros.

– Parámetros configurables en los analizadores de espectros

– RBW, VBW, Markers, etc….

– Ruido de fondo

— Práctica (1,5 horas)

Equipos inhibidores de señal………………………………………………….…1,5 horas

— Downlink, Conmutados uplink, Conmutados downlink

Legislación Vigente…………………………………………………………………15 min

Bandas de frecuencia de los Operadores ………………………………………30 min

Boletín de Denuncias de Interferencias………………………………………….30 min

Sistema de Gestión de Denuncias de Interferencias…………….………….....15 min

TOTAL……….……...6 horas

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Calendario03


1. Analizador de espectros

TELEFÓNICA ESPAÑA

Noviembre de 2.008

2Ingeniería Radio

Índice

1.1 Conceptos Básicos

1.2 Aspectos generales de uso de analizador

1.3 Utilización de analizador de espectros

1.4 Práctica: FSH-3 de Rohde & Schwarz

3Ingeniería Radio

Conceptos básicosConceptos teóricos previos de las señales (1/3)

1.1

Las señales de acceso radio de telefonía móvil son ondas electromagnéticas.

Para poder caracterizar una onda, y posteriormente extraer las debidas conclusiones sobre lo que queremos hacer con ella, se dispone de multitud de instrumentos:— Si estamos interesados en conocer las características de la señal con respecto al tiempo se

dispone de osciloscopios, ya sean analógicos o digitales. De esta forma, podremos ser capaces de obtener características tales como la forma de la señal, su amplitud, su fase, su evolución en el tiempo, el posible retraso respecto a otra señal, etc.

— Ahora bien, si estamos trabajando con señales periódicas y queremos conocer las componentes en frecuencia de las mismas, sus niveles de potencia, etc…, la representación en el tiempo por medio de osciloscopios no nos sirve de gran ayuda. En estos casos se necesitan instrumentos de medida que se denominan analizadores de espectros, tanto analógicos como digitales.

Toda señal periódica se puede descomponer como una suma de ondas sinusoidales, cuyas amplitudes y frecuencias son obtenidas a partir del análisis de Fourier. De esta forma, cualquier señal puede representarse como una suma infinita de sus componentes en frecuencia. Se denomina espectro de frecuencias de una señal a esta descomposición en frecuencia de la señal que se expresa como una serie de Fourier.

Frecuencia

Amplitud

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9

Componentes espectrales

4Ingeniería Radio


1.1

5Ingeniería Radio


1.1

Para representar gráficamente este espectro se utilizan los clásicos ejes de coordenadas, asignando el valor de las frecuencias al eje de abscisas (X) e indicando la amplitud de los mismos en el eje de coordenadas (Y).

Matemáticamente es posible obtener el espectro en frecuencia de señales periódicas relativamente complejas, y es posible representar dichas componentes. Si la complejidad de la señal va en aumento, el cálculo de la serie de Fourier se va haciendo más y más difícil y tedioso. Para evitar este esfuerzo y para facilitar la representación del espectro de frecuencias de cualquier señal se crearon los analizadores de espectros.

Un Analizador de espectros realiza el análisis de las componentes espectrales (Análisis de Fourir) empleando un filtro que rechaza todas las frecuencias, excepto una banda muy estrecha de ellas.

En cuanto a la representación, los analizadores de espectro suelen trabajar con una escala logarítmica (en decibelios) para el eje vertical y una escala lineal, para la representación de la frecuencia, en el eje de abscisas. Sin embargo, muchos de estos equipos permiten trabajar con escalas lineales o logarítmicas en ambos ejes o con escala logarítmica en el eje de frecuencias y lineal para el eje vertical.

Frecuencia

Amplitud

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9

Filtro del Analizador de espectros

6Ingeniería Radio

Conceptos básicosConceptos teóricos previos de los analizadores de espectros (1/2)

1.1En general, el contenido espectral de la señal nos ofrece información sobre los armónicos, bandas de modulación, respuestas espúreas, niveles de ruido,… y todo esto se puede estudiar a partir del analizador de espectros.

Para su obtención en el analizador, la señal de entrada electromagnética que se desea analizar es trasladada a frecuencia intermedia (FI) por medio de un oscilador local interno y sintonizable.— Se irán recorriendo las frecuencias seleccionadas por el Span del analizador.

Así, a lo largo de cada barrido se desplaza el espectro de la señal de entrada a la frecuencia FI, para que sea amplificada por un Amplificador de FI. La FI es la frecuencia central de la “banda de paso” de dicho amplificador.

La resolución del analizador viene determinada por el ancho de banda del filtro de FI (RBW). Sería deseable que el ancho de banda fuese lo más pequeño posible para extraer cada componente de frecuencia de la señal, pero esto es imposible.— Debido a esta imperfección, si la separación en frecuencia de dos señales es menor que el ancho

de banda del filtro FI utilizado, el analizador de espectros nos mostrará un único armónico de potencia que representa la suma de las potencias de las dos señales

Interesa, por tanto, reducir el ancho de banda del filtro FI lo que conlleva, como ventaja adicional, la disminución de la potencia de ruido introducida.

Para representar la amplitud de los distintos armónicos, se realiza el filtrado paso bajo de la señal proveniente del detector. Este filtro paso bajo es conocido como filtro de video (VBW) y se emplea para suavizar la respuesta que se muestra en el display.

En la pantalla se muestra la potencia de salida de la señal asociada a un determinado rango de frecuencias indicadas por el Span.

7Ingeniería Radio

Conceptos básicosConceptos teóricos previos de los analizadores de espectros (2/2)

1.1Aunque no se ha indicado explícitamente, al comienzo del diagrama de bloques de un analizador convencional aparecen un atenuador, un amplificador y un filtro paso bajo.— El atenuador y amplificador se introducen con la intención de controlar el nivel de señal

aplicado al resto del analizador. Si el nivel es demasiado alto, la señal se distorsiona por los circuitos del analizador y, si es demasiado pequeña, la señal puede ser enmascarada por el propio ruido presente en el instrumento.

— El filtro LP es conocido como “filtro imagen”. Si no se incorporase, podrían entrar en el mezclador frecuencias indeseadas que, posteriormente, serían trasladadas a la FI y provocarían una lectura incorrecta.Para ello, La señal electromagnética de entrada que se desea analizar es trasladada a una frecuencia intermedia (FI) más alta que la que se quiere analizar, por medio de un oscilador local interno, senoidal y sintonizable.

El paso de tecnología analógica a digital, ha supuesto la utilización de microprocesadores y la introducción de displays digitales.

En este caso, la salida del filtro FI se convierte a dígitos binarios con un Conversor Analógico Digital (CAD). Los valores digitales son leídos por un microprocesador que controlará el display digital donde se muestra la imagen y al oscilador local (LO) que gobierna el mezclador del dispositivo.

8Ingeniería Radio

Aspectos Generales de uso de un AnalizadorMedidas de Seguridad

1.2Antes de empezar a describir el manejo del instrumento, es preciso señalar que NUNCA SE DEBEN INTRODUCIR SEÑALES AL ANALIZADOR DE NIVELES SUPERIORES A LOS RECOMENDADOS POR EL FABRICANTE (típicamente 30dBm/1W).

En general, los analizadores de espectro son bastante robustos, pero puede ser dañado por alguna causa derivada de un manejo inadecuado del instrumento, como puede ser aplicar una señal demasiado grande a la entrada o fuentes de alimentación incorrectas, permitir humedad, suciedad u otros contaminantes en el interior de la carcasa y ventilar inadecuadamente el equipo.

Por otra parte, cada cierto período de tiempo (tipicamente: 1 año) hay que realizar una comprobación del sistema y una calibración.

9Ingeniería Radio

Aspectos Generales de uso de un AnalizadorCaracterísticas propias de un analizador

1.2Cada analizador de espectros tiene una características propias de cada modelo y fabricante.

— Rango de frecuencias, Precisión (respecto a freq. Central), Resolución de lectura (% del span/div), Rango de frec. Span/div y Bandas laterales de ruido

— Ancho de banda de resolución, Filtro de video, Marcador (marker): Marcador de frecuencia y amplitud (las medidas aparecen en pantalla precedidas de una ‘M’). Usando el botón FREQ/MKR o las teclas ¬ e ® es posible situar el marcador en cualquier posición del barrido digital.

— Visualización vertical (escala logarítmica y lineal), nivel de referencia y Rango dinámico Display

— Rango de Atenuación RF

— Tiempo de Barrido

— Sensibilidades (con y sin preamplificador), respuestas espúreas, productos de intermodulación, distorsiones, niveles de disparo (interno y externo), niveles de puerta y salida de barrido

— Tiempo de vida de la batería, calibrador interno, accesorios opcionales (generador de tracking).

10Ingeniería Radio

Utilización de un Analizador de espectrosRuido

1.3El espectro que se muestra, inicialmente, representa el nivel de ruido del analizador. Este nivel de ruido es la amplitud del ruido (que pasa a través del filtro de resolución) generado internamente por el propio instrumento. Es característico de cada Analizador.

Si estrechamos el ancho de banda de dicho filtro, el ruido disminuye ya que la potencia de ruido es proporcional al ancho de banda de resolución.

— El ruido suele mostrarse como una banda ancha e irregular (rizado) que suele encontrarse en la mitad inferior de la pantalla.

Hablar de ruido de fondo es equivalente a hablar de Sensibilidad del analizador, que a su vez determina la aptitud del analizador para medir señales pequeñas. La sensibilidad máxima se determina mediante los ruidos propios (térmico y no térmico.)

El ruido térmico se describe mediante la ecuación N=k*T*B. Esta ecuación demuestra que la magnitud del ruido es proporcional al ancho de banda. Así resulta que una reducción del ancho de banda de los filtros por una década reduce el ruido generalmente por 10dB que, por tanto, genera una subida de la sensibilidad en esos mismos 10dB.

Todas las demás fuentes de ruido del analizador debido a radiaciones no deseadas, distorsiones no lineales, etc., no son de origen térmico y contribuyen junto a éste para obtener el ruido total del sistema, representado por el Factor de Ruido del Analizador.

11Ingeniería Radio

Utilización de un Analizador de espectrosElementos a configurar antes de la medida (1/2)

1.3A continuación se presentan los principales parámetros que hay que configurar antes de la medida. Estos parámetros se podrán variar con los controles del analizador.

— Frecuencias: Se puede variar la frecuencia central de la pantalla o la frecuencia inicial/final, de varias formas: utilizando el teclado o panel de números junto con las unidades, moviendo la rueda, etc.

— SPAN: Varía el escalado horizontal y se ajusta como la “Frecuencia”.

— Ref Level: Varía el nivel de referencia de señal y se ajusta como la “Frecuencia” y el “Span”. Junto al nivel de referencia se debe ajustar la escala de las divisiones del eje de coordenadas (Y).

— RBW (Ando de banda del Filtro de FI): Se ajusta como el resto de parámetros si bien sólo admite un número de configuraciones predeterminadas para el filtro de FI.

— Sweep (frecuencia de barrido): En la mayoría de los analizadores este parámetro es automático y se ajusta de forma apropiada al SPAN que se haya impuesto. Se puede conmutar entre modo único o continuo en función de si se quiere un único espectro o se refresco periódicamente. En general, cuanto mayor sea el SPAN, mayor será el tiempo necesario de barrido y por tanto, menor la frecuencia de barrido.

— Preamplificador: Proporciona una Sensibilidad adicional al Analizador (Typ.: 10-15dB).

— Markers: Los markers sirven de ayuda de cara a acotar señales en el espectros y adicionalmente, obtener el nivel de potencia recibida en dicho marcador.

— Sweep Average: Con objeto de minimizar el ruido de fondo y mostrar más claramente la señal, es posible promediar diferentes medidas de manera que la señal quedará intacta (si es que no modifica su nivel en muestras sucesivas) y el ruido de fondo disminuirá su nivel al ser blanco gaussiano (incorrelado).

12Ingeniería Radio

Utilización de un Analizador de espectrosElementos a configurar antes de la medida (2/2)

1.3Otros de los parámetros que se pueden configurarse son los Filtros de video, markers y promedio de medidas:

— Filtros de video: La medición de señales pequeñas puede ser difícil cuando la amplitud de señal está al mismo nivel que el ruido medio del analizador de espectros.

— Para poder visualizar en este caso mejor la señal, se utiliza el filtro de vídeo que en el diagrama de bloques del analizador se encuentra detrás del filtro de FI. Con este filtro, con un ancho de banda de pocos kHz, se promedia el ruido interno del analizador. Así, se puede visualizar en ciertas circunstancias una señal que en otras ocasiones quedaría debajo del ruido de fondo.

— No es que el ruido desaparezca (permanece constante), sino que se suaviza el espectro del ruido. En definitiva, el filtro de video no mejora la sensibilidad, sólo la capacidad para distinguir las señales y el ruido de fondo.

— Típicamente se suele utilizar una relación 1:3 ó 1:10 entre el RBW y el VBW (VBW<RBW).


1. Analizador de espectros (Práctica)

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Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzConectores del Analizador de espectros

1.4

Entrada de RF:

— Conector N

— La máxima potencia permitida a la entrada es de 20dBm (100mW). Se puede cargar con más de 30dBm (1W) durante un máximo de 3seg. Si persiste la carga durante bastante tiempo se produce un calentamiento que puede provocar la destrucción del equipo.

Interfaz óptico RS-232-C

— En el lado derecho del analizador se encuentra el conector.

— Es un interfaz óptico que permite su conexión con el PC que debería haberse suministrado con el equipo. Dicho conector óptico previene posibles interferencias entre ambos equipos.

— Es necesario instalar los drivers en el PC que deberían estar en un CD-ROM que se habría suministrado con el equipo.

3Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzVista Frontal

1.4

4Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzRuido de Fondo

1.4

5Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzDisplay (1/3)

1.4

6Ingeniería Radio


1.4

7Ingeniería Radio


1.4

8Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzFecha y hora (1/2)

1.4

9Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzFecha y hora (2/2)

1.4

10Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzUso del preamplificador

1.4

El modelo R&S FSH 1145.5850.23 añade un preamplificador interno para incrementar la sensibilidad. Este amplificador incrementa la sensibilidad de 10 a 15 dB. Está situado detrás del atenuador de RF, antes del mezclador de entrada.

— Pulsar la tecla SETUP.

— Pulsar la tecla HARDWARE SETUP.

— Seleccionar PREAMP.

Si el preamplificador está activo, su uso está acoplado al nivel de referencia con objeto de asegurar en todo momento el rango dinámico óptimo del FSH. La tabla abajo mostrada muestra las posiciones del atenuador de RF y el preamplificador en función del nivel de referencia.

11Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzSPAN

1.4Seleccionar el Span manualmente (Manual Span):

— Presionar la tecla F1 y modifica el valor de entrada con los cursores, el rotacional o con los números y unidades.

Espectro completo (Full Span):

— Mediante la tecla F2 se puede ver todo el espectro..

Span nulo (Zero Span):

— Permite poner espectro nulo en el Analizador.

Último Span (Last Span)

— Mediante la tecla F4 se visualiza el Span anterior al que se tiene actualmente.

Vamos a dejar configurado el Full Span.

12Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzAmplitud – AMPT (1/2)

1.4Nivel de Referencia (Ref Level):

— Presionar la tecla F1 y modificar el valor de entrada con los cursores, el rotacional o con los números y unidades.

— Fijar la referencia a -25dBm y observar la Atenuación (0dB)



— Fijar la referencia a +5dBm y observar la Atenuación (30dB)

— En todos los casos el valor de señal es el mismo, si bien se modifica el nivel de ruido empeora conforme aumenta la atenuación.

Divisiones del Analizador (Range):

— Presionar F2 y modificar el tamaño de la cuadrícula en dB/DIV.

13Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzAmplitud – AMPT (2/2)

1.4Unidades (Unit):

— Permite configurar las unidades a las que mide el Analizador. Típicamente se usan dBm’s.

Offset de Referencia en la amplitud medida (Ref Offset):

— Se utiliza para corregir los efectos de atenuadores o ganancias a la entrada del analizador.

— Así por ejemplo, si se utilizan atenuadores a la entrada del analizador, se pondrán valores positivos de Ref_Offset para compensar las pérdidas y obtener el valor real de señal antes de dichos atenuadores.

— Por el contrario, si se utilizan antenas a la entrada del analizador, se pondrán palores negativos de Ref_Offset para compensar la ganancia de la antena y obtener el nivel de señal que hay en el aire.

— Se recomienda no usar esta posibilidad porque introduce más problemas que ayuda al planificador.

Carga del analizador (RF Input):

— Con la F5 se seleccionará el valor de 50 ohmios.

14Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzFrecuencia

1.4Frecuencia Central (Center Freq):

— Con la F1 se configura la frecuencia central del Analizador

Frequencia de paso del Analizador (CF Stepsize):

— Con la F2 se puede seleccionar los “escalones” que va a usar el analizador para configurar la frecuencia.

— Así por ejemplo, si se configura el valor del “CF Stepsize” a 10MHz, por cada posición que se mueva el cursor rotacional, la frecuencia se moverá 10MHz, a la hora de configurar la frecuencia central, inicial, final, etc…

Frecuencia Inicial (Start Freq):

— Con la F3 se configura la frecuencia inicial a la que el Analizador empezará a medir.

Frecuencia Final (Stop Freq):

— Con la F4 se configura la frecuencia final a la que el Analizador empezará a medir.

Offset de la frecuencia (Freq Offset):

— En las medidas típicas con analizador de espectros no vamos a usar esta posibilidad.

Para ver el espectro de GSM se va a configurar la freq. inicial y final al valor de 850MHz y 1GHz, respectivamente.

15Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzAncho de Banda – BW

1.4Ancho de Banda de Resolución Automático (Auto RBW):

— Con la F2 se selecciona la opción de que el Analizador configure automáticamente el valor de RBW.

— Así, se configurará en función del Span. Probar a configurar el Span a valor 1MHz, 5MHz, 50MHz para ver cómo se modifica el valor del RBW.

Ancho de Banda de Vídeo automático (Auto VBW):

— Con la F4 se selecciona la opción de que el Analizador configure automáticamente el valor de VBW.

— Va a usar como referencia el valor del RBW, intentando que haya siempre una relación de 1:10, con excepción del valor de RBW de 1MHz que, como máximo, el VBW se configurará a 3MHz.

Ancho de Banda de Resolución Manual (Manual RBW):

— Con la F1 el RBW (1kHz, 3kHz, 10kHz, 30kHz, 100kHz, 300kHz, 1MHz)

Ancho de Banda de Video Manual (Manual VBW):

— Con la F3 se configura la frecuencia inicial a la que el Analizador empezará a medir.

16Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzMarcadores – Marker (1/3)

1.4Único Marcador (Marker):

— Con la F1 aparece en pantalla un marcador y a continuación con los cursores se puede asignar su ubicación en frecuencia.

— En la parte superior izquierda se representa mediante la letra “M” la frecuencia y el nivel.

— Para borrarlo basta con presionar F1 y volver a presionar F1 sin asignar ningún valor.

Establecimiento de marcadores (Set Marker):

— Peak: Busca el nivel máximo de la traza.

— Next Peak: Busca el siguiente máximo: el 2nd, 3er,….

— Minimum: Busca el nivel mínimo de la traza.

— Center=MKR Freq: Desplaza la frecuencia central de la traza a la frecuencia delmarcador, con el antiguo Span.

— Ref LVL=MKR LVL: Desplaza el nivel de referencia de la traza al nivel del marcador, con los dB/div anteriores.

17Ingeniería Radio


1.4Tipo de Marcadores (Marker Mode):

— Con la F4 tenemos la posibilidad de disponer de varios marcadores en el Analizador (Multi Marker).

— A partir de este momento el marker “M” se convertirá en “M1”, “M2”,…,“M6”.

— Presionando a continuación “Marker” el analizador abre una lista de marcadores para ser seleccionados.

— Moviendo el cursor rotacional seleccionas el que quieres visualizar (P.ej.: “M4”). Si queremos seguir viendo más, volveremos a presionar F1 y seleccionaremos un nuevo marcador (P.ej.: “M2”).

— Para borrar un marcador, habrá que presionar F1, posicionarse sobre dicho marcador y presionar el botón “Enter”.

— Para conmutar entre un marker u otro, habrá que presionar F1 y posicionarse sobre el marcador que se quiere configurar y volver a presionar F1. “NO” hay que dar “Enter” porque lo borraremos.

— Cuando está activo los “multi marcadores” están disponibles las opciones de “Set Marker” para el marcador activo.

— Tiene la opción de “All markers on” y “All markers off” para activar y desactivar todos los marcadores, respectivamente.

18Ingeniería Radio


1.4Lista de marcadores (MKR List View):

— Con la F5 se ve el listado de los marcadores y sus valores asociados.

— Esta opción sólo está activa cuando a su vez está activada la opción de “Multi marcadores”.

Delta (Delta):

— Con la F2 se activa la opción “Delta” que resulta muy útil para medir anchos de banda respecto al marcador “M” ya activado.

— En la parte superior izquierda se representa mediante la letra “D” el ancho de banda y el nivel relativo al marcador “M”.

— Para borrarlo basta con presionar F2 y volver a presionar F2 sin asignar ningún valor.

— Del mismo modo, si se desactiva el marker, también se desactivará la opción “Delta”.

— Cuando están la opción de “multi marcadores” también está la opción de “Delta”, referenciándose esta vez al marcador activo en el momento en que se presionó F2.

19Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzTrace (1/3)

1.4Tipo de Traza (Trace Mode):

— Clear/Write: Limpia la última traza. Suele estar configurada por defecto y sirve para mostrar el nivel exacto traza a traza.

— Min Hold: Se muestra el valor mínimo medido de aquí en adelante. Esta opción resulta útil para detectar señales que quedan enmascaradas a veces por el ruido. Del mismo modo, también sirve para quitar señales intermitentes, como pueden ser portadoras en hopping.

— Max Hold: Se muestra el valor máximo medido de aquí en adelante. Esta opción resulta muy útil cuando se pretende visualizar constantemente las señales intermitentes, como pueden ser portadoras con hopping o señales interferentes. Ojo al usar esta opción dado que pueden quedar enmascaradas señales con niveles semejantes al del ruido de fondo.

– En general resulta muy útil para detectar señales interferentes.

— Average: El analizador devuelve el valor promedio del las señales consecutivas medidas. El número de señales se define con el “Avg. Count”. Esta opción es de las más utilizadas para detectar interferencias dado que aúna las virtudes del “Min Hold” y del “Max Hold”:

– Muestra señales intermitentes: Típicamente señales interferentes fluctuantes.

– Reduce la contaminación visual del ruido de fondo.

— View: Congela la imagen. Para volver a la visualización “convencional” presionar “Clear/Write”.

20Ingeniería Radio


1.4Recuperar trazas almacenadas previamente (Detector):

— El analizador de espectros mide “todo” el espectro que cae dentro del Span, sin embargo, sólo tiene 301 píxels que pode representar. Por tanto, cada valor del eje de las X (pixel) representa un rango de frecuencias igual al ancho de banda del Span entre 301.– Como es lógico, en el ancho de banda de cada pixel habrán varios niveles de señal

— Auto Peak: Para cada pixel del eje de las X, se presenta el valor máx y mín del rango de frecuencias que representa dicho pixel. Esta opción viene por defecto en el analizador.

— RMS: Para cada pixel del eje de las X, se mide la potencia de señal en el rango de frecuencias que representa dicho pixel. En esta opción deberá configurarse siempre el analizador de espectros.

— Min Peak: Para cada pixel del eje de las X, se presenta el valor “mín” del rango de frecuencias que representa dicho pixel.

— Max Peak: Para cada pixel del eje de las X, se presenta el valor “máx” del rango de frecuencias que representa dicho pixel.

— Sample: Para cada pixel del eje de las X, se presenta un valor “arbitrario” dentro del rango de frecuencias que representa dicho pixel.

— Auto Coupled: Configurar el Detector interno en función del “Trace Mode”:

21Ingeniería Radio


1.4

Almacenamiento temporal de la traza (Trace Memory):

— Permite almacenar una traza temporalmente de cara a que sea utilizada más adelante para ser comparada con futuras trazas. Pueden ser de tipo “average”, “min”, “max”,…

Recuperar trazas almacenadas previamente (Show Memory):

— Permite recuperar trazas almacenadas previamente y superponerlas visualmente a las que se están viendo en ese momento. Resulta muy útil de cara a buscar una señal determinada como es el caso de las señales interferentes.

Operaciones con la traza almacenada previamente (Trace Mathematics):

— Permite restar hacer Operaciones de sustracción de la traza almacenada previamente y la que se está generando en ese momento.

22Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzEjercicio 1 y 2

1.4Ejercicio 1 (Marcadores)

— Configurar el analizador para ver la Banda del GSM-DL de TFN, VOD y ORA con 5 MHz por encima y por debajo de dichas bandas.

— Configurar el “Ref_Level” a -30dBm con 5dB/div.

— Posiciona los markers de tal manera que se delimiten las bandas de los tres Operadores.

— Desactiva a continuación todos los markers.

Ejercicio 2 (Span, Amplitud, Frecuencias, BW)

— Configura el analizador para ver la Banda del GSM-DL de Telefónica.

— Configurar el “Ref_Level” a -30dBm con 5dB/div.

— Configurar el VBW de forma automático y el RBW manual a los siguiente valores, calculando el ancho de banda de portadoras con markers y deltas:

1. RBW = 1MHz ¿Cuál es el ancho de Banda (BW) de las portadoras?

2. RBW = 300kHz ¿Cuál es el BW de las portadoras?

3. RBW = 100kHz ¿Cuál es el BW de las portadoras?

4. RBW = 30kHz, 10kHz ¿Cuál es el BW de las portadoras?

– Reduce el SPAN a 5MHz utilizando la portadora como frecuencia central y vuelve a realizar los cuatro puntos anteriores.

23Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzEjercicio 3

1.4Ejercicio 3 (Caracterización de Portadora de GSM/DCS)

— Sitúa un marcador en una portadora BCCH y configúralo como freq. central.

— Configura el Span a 1MHz, el RBW a 30kHz y el Detector en modo “RMS”.

— Utiliza la opción “multi marcador” y configura dos deltas “D2” y “D3”.

— Comprueba si los niveles que se miden corresponden con la tabla adjunta, obtenida de las especificaciones del 3GPP TS 51.021 en el capítulo de máscara de emisiones de las estaciones base de GSM/DCS.

— Para ello, configura D2 y D3 a 200 y 250kHz respecto de la frecuencia central y mide los niveles relativos respecto a M1.

24Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzEjercicio 4

1.4Ejercicio 4 (Caracterización de Portadora de UMTS)

— Sitúa un marcador en la portadora UMTS de mayor nivel y configúralo como freq. central.

— Configura el Span a 7MHz, el RBW a 30kHz, el detector en “RMS” y el Average del Trace a 10 muestras.

— Utiliza la opción “multi marcador” y configura dos deltas “D2” y “D3”, llevándolas a los puntos donde hay un incremento de -3dB. ¿Cuál es el Ancho de banda de la señal?

— Adicionalmente, comprueba si los niveles que se miden corresponden con la tabla adjunta, obtenida de las especificaciones del 3GPP TS 25.104 en el capítulo de máscara de emisiones de las estaciones base de GSM/DCS.

— Para ello, configura D2 y D3 a 3,5MHz respecto de la frecuencia central y mide los niveles relativos respecto a M1 con RBW=1MHz ¿Se cumplen los umbrales mínimos del 3GPP?

43dBm-(-13dBm)=56dB

25Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzMeasurements

1.4

Tipo de medida (Measure):

— Analyzer: Modo convencional para trabajar en modo Analizador de Espectros. En esta opción deberá configurarse siempre en el analizador de espectros.

— Channel Power: Permite hacer medidas de potencia de canales cuyos estándares estén preconfigurados en el Analizador (p.ej.: WCDMA), con la opción “estándar” o prefijar el ancho de banda mediante la opción “Channel BW”.

– Esta opción puede resultar útil de cara a analizar la potencia media de una señal interferente.

— El resto de opciones no se van a explicar dado que no aporta demasiado a la labor convencional del planificador.

26Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzEjercicio 5 (1/2)

Ejercicio 5 (Potencia de una señal de UMTS)

— Sitúa un marcador en la portadora UMTS de mayor nivel y configúralo como frecuencia central.

— Configura el Span a 8 MHz, el RBW a 30kHz, el detector en “RMS” y el Average del Trace a 10 muestras.

— Calcula el nivel de potencia RSCP recibida por el analizador. Para ello, usa como referencia el nivel del marker y corrígelo con el factor 10*log (BW/RBW), dónde BW es el ancho de banda de la señal de UMTS (3,84MHz).

— Apunta estos valores en la tabla adjunta.

1.4

27Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzEjercicio 5 (2/2)

Ejercicio 5 (Potencia de una señal de UMTS)

— Repite las medidas con la medida de tipo “Channel Power”, seleccionando para ello el estándar “3GPP WCDMA”.

— Rellena esta tabla con los valores de la gráfica anterior realizadas con medidas de tipo “Analyzer” así como el valor de potencia que se obtiene ahora con la opción “Channel Power”.

— ¿Se obtienen valores parecidos?

1.4

28Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzTiempo de barrido - Sweep

1.4Tiempo de barrido automático (Auto Swptime)

— El tiempo de barrido (sweep) es el tiempo que requiere el analizador de espectros para refrescar la imagen del display.

– Será tanto mayor cuanto mayor sea el Span y menor sea el RBW.

– Será tanto menor cuanto menor sea el Span y mayor sea el RBW.

— En esta opción deberá configurarse siempre en el analizador de espectros.

Tipo de medida (Manual Swptime):

— Permite configurar de forma manual el tiempo de barrido, con un mínimo de 20mseg para valores de Span bajos, hasta 100mseg para valores de Span altos.

— En la opción “automática” el analizador configura este tiempo de forma más o menos óptima buscando un compromiso entre tiempo de refresco y tiempo de integración de señales en función del “RBW”, del Span y del tipo de detección (RMS).

— Lógicamente, si se incrementa manualmente este tiempo de barrido, aumenta el tiempo de integración del detector y por tanto se mejora la estabilidad de la imagen presentada y, con ello, la exactitud de la señal. Ocurrirá lo contrario si este tiempo se disminuye.

Barrido continuo (Cont Sweep) o único barrido (Single Sweep)

— En función de si se selecciona “Cont Sweep” o “Single Sweep” el analizador refresca constantemente o congela el barrido.

29Ingeniería Radio

Práctica: FSH-3 de Rohde & SchwarzSalvar medidas y transferirlas al PC (Save/Print)

Los resultados de las medidas realizadas por el Analizador pueden ser salvadas a la memoria interna y recuperadas más tarde mediante las opciones Save y Recall. Del mismo modo, también pueden ser eliminadas mediante la opción Delete.

El Software “R&S FSH View” estos datos también pueden ser salvados al PC.

1.4


2. Equipos inhibidores de señal

TELEFÓNICA ESPAÑA

Noviembre de 2.008

2Ingeniería Radio

Índice

2.1 Introducción

2.2 Técnicas de inhibición

2.3 Ejemplos de señales provenientes de inhibidores

2.4 Ejemplos de señales interferentes propias

2.5 Ejemplos de señales provenientes de equipos de TX

3Ingeniería Radio

Introducción2.1En general, los equipos inhibidores o perturbadores de señal tienen dos bandas de trabajo:

— Banda 20 – 500 MHz: Telemandos

— Banda 900 – 2000 MHz. Sistemas de telefonía inalámbrica

El uso de los inhibidores se distribuye en dos campos:

1. Seguridad:– Personas o instalaciones ante posibles ataques explosivos con sistemas accionados con control

remoto

– Cuerpos de seguridad del estado

– Personas públicas amenazadas por el terrorismo.

2. Control del uso del móvil:– Hospitales, Centros penitenciarios, gasolineras, salas de reuniones, teatros, cines, etc.

– Usos militares que puedan restringir la utilización de la telefonía móvil en amplias zonas de terreno.

En todos estos casos, el uso de los equipos generadores de interferencias no ha contado con la colaboración de los Operadores y la ubicación de los mismos, ha sido siempre desconocida.

Existen tres técnicas de inhibición: “Barrido”, Conmutados “Downlink” y Conmutados “Uplink”.

4Ingeniería Radio

Técnicas de inhibiciónBarrido

2.2

Aquellos cuyo funcionamiento se basa en la generación de tantas portadoras moduladas en fase o frecuencia como canales radio de GSM y DCS quieran interferir. Actúan indistintamente sobre el enlace ascendente y descendente.

Este tipo de equipos están diseñados especialmente para instalarse en interiores con objeto de confinar la restricción del servicio al interior de los edificios.

Los equipos que actúan sobre el enlace descendente son de difícil detección por parte de un Operador de telefonía móvil. Lo único que ve un Operador es una reducción en el número de llamadas cursadas dado que estos móviles quedan fuera de servicio al no recibir información de la red.

La única manera de detectarlos es a través de las denuncias de los usuarios de falta de servicio en una zona. En la actualidad, se están empezando a colocar este tipo de equipos en exteriores de edificios. Dado que la propagación de la señal radioeléctrica en espacio libre es mejor que en interiores, este tipo de equipos inhibidores pueden dejar amplias zonas de sombra en una ciudad. El perjuicio de estos equipos es tanto mayor cuantos menos edificios haya por los alrededores.

Como se indicaba anteriormente, también existen equipos inhibidores en el enlace ascendente. Estos equipos son aún más perjudiciales que los que actúan en la banda descendente. En el caso de que estos equipos se encuentren en las proximidades de una EB, es capaz de desensibilizar totalmente los receptores de la Estación y con ello, hacerla incapaz de escuchar ninguno de los móviles que permanecen acampados en ella.

5Ingeniería Radio

Técnicas de inhibiciónConmutados

2.2

Downlink

— Estos equipos son capaces de analizar el espectro de señal emitido por una EB, concentrando toda la potencia en aquellos canales que radian la información de red del Operador.

—— Son más perjudiciales que los inhibidores de barridoSon más perjudiciales que los inhibidores de barrido por que concentran la misma potencia sólo en parte de la banda y, con ello, el radio de alcance es aún mayor.

Uplink

— Son más sofisticados que los conmutados Downlink, siendo capaces de detectar el TimeSlot usado por los usuarios de su ámbito de actuación. Son capaces de actuar en la fase de establecimiento de una llamada o sobre una llamada en curso.

— Durante la fase de establecimiento, el equipo detecta el envío, por parte del móvil, de la ráfaga de acceso del móvil y simultáneamente envía una señal de nivel parecido que provoca que, en el receptor de la EB, llegue la señal distorsionada por el inhibidor, siendo imposible decodificar la información del usuario y con ello, imposibilitar el establecimiento de llamada.

— En el caso de que el inhibidor no hubiera conseguido interferir la fase de establecimiento, la señal perturbadora seguirá emitiendo en el TimeSlot asignado al usuario hasta que la llamada del usuario se tenga que interrumpir por calidad. En general la llamada tiene una duración inferior a 5 segundos debido a que el control de ganancia del GSM hace que el nivel del móvil sea inferior al del equipo inhibidor y, con ello, sea incapaz de sostenerse la comunicación.

— En condiciones normales, el inhibidor está en reposo (no transmite nada), por lo que es prácticamente indetectable. En el móvil, a diferencia de los conmutados DL, aparece señal de cobertura pero no se pude llamar.

6Ingeniería Radio

Ejemplos de señales provenientes de inhibidoresMadrid – CUNEF: Barrido UL/DL

2.3En el Centro de Madrid, en una manzana de edificios conformada por la C/Serrano Anguita y la C/Mejía Lequerica, se detectó el origen de una señal interferente que comprende toda la banda de GSM (tanto Enlace Ascendente como Descendente).

El nivel medido en el interior del Instituto CUNEF con un analizador Anritsu y una antena omnidireccional era de -70dBm en la banda de TME. Esta señal desensibilizaba el receptor de los bastidores radio de GSM de TME en la zona generando llamadas caídas y problemas de calidad en las EEBB de la zona. A continuación se presenta las medidas realizadas el pasado 19/09/2005.

El equipo inhibidor está conectado a antenas ubicadas en el interior de las aulas. En principio, este equipo permanecía encendido únicamente durante la época de exámenes.

GSM-UL

7Ingeniería Radio

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

932,25 933,90 935,55 937,20 938,85 940,50 942,15 943,80 945,45 947,10

Ref Level :

-50,0 dBm

dB / Div :

5,0 dB

M1

Spectrum AnalyzerBOEGSMB

Model: MS2711B Serial #: 00306066Date: 11/23/2005 Time: 17:59:58RBW: 30 kHz VBW: 10 kHz Detection: Pos. PeakCF: 939,25 MHz SPAN: 16,50 MHz Attenuation: 0 dB

dB

m

Frequency (931,0 - 947,5 MHz)

M1: -93,73 dBm @ 931,0 MHz

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

1805,0 1807,5 1810,0 1812,5 1815,0 1817,5 1820,0 1822,5 1825,0 1827,5 1830,0

Ref Level :

-50,0 dBm

dB / Div :

5,0 dB

M1

Spectrum AnalyzerBOEDCSB


dB

m

Frequency (1805,0 - 1830,0 MHz)

M1: -89,94 dBm @ 1805,0 MHz

Ejemplos de señales provenientes de inhibidoresMadrid – Edificio del B.O.E.

2.3En el vallado perimetral del Edificio se encontraba la antena transmisora de un equipo inhibidor que trabajaba en el Enlace Descendente de las bandas P-GSM y DCS de TME.

PGSM-DL

DCS-DL

8Ingeniería Radio

Ejemplos de señales provenientes de inhibidoresMadrid – Biblioteca Nacional

2.3En la entrada principal de la Biblioteca Nacional (Paseo de Recoletos) se detectó una señal interferente en la banda de GSM, tanto en el enlace ascendente como en el descendente.

Los niveles medidos de la señal interferente en las inmediaciones de la entrada de la Biblioteca Nacional estaban en torno a -85dBm. Este inhibidor producía problemas de calidad en las EEBB GSM de la zona.

En la Ilustración siguiente se muestra un espectrograma para el Enlace Ascendente (der.) y el Enlace Descendente (izq.), medidos a la entrada de la Biblioteca Nacional.

A modo de ejemplo se presenta el porcentaje de tiempo que aparece una señal interferente con niveles superiores a -98dBm y la evolución de la interferencia que tuvo lugar desde el jueves 01/09/2005 a las 19:00 horas, hasta el jueves 07/09/2005 a las 17:00 y que fue medido por sectores de EEBB ubicados en frente de la Biblioteca Nacional. Se ve cómo durante las noches permaneció apagado el sistema o el sábado 03/09/2005 sólo permaneció encendido hasta el mediodía y el domingo permaneció todo el día apagado.

GSM-UL

9Ingeniería Radio

-105

-102

-99

-96

-93

-90

-87

-84

-81

-78

-75

886,05 887,70 889,35 891,00 892,65 894,30 895,95 897,60 899,25 900,90 902,55

Ref Level :

-75,0 dBm

dB / Div :

3,0 dB

M1

Spectrum Analyzer7UUT


dB

m


M1: -98,65 dBm @ 902,5 MHz

Ejemplos de señales provenientes de inhibidoresMadrid – Paseo de la Castellana (Zona Nuevos Ministerios)

2.3En el tramo del Paseo de la Castellana, comprendido entre la C/Raimundo Fernández Villaverde y la C/José Abascal, se habían medido en reiteradas ocasiones una interferencia en la banda ascendente de TME comprendido en el margen de frecuencias 891–894MHz, es decir, un total de 3 MHz que interfiere en torno a 15 canales (CH5 – CH20), es decir, aproximadamente el 25% de los canales asignados a TME en la banda PGSM.— En la traza de abajo se presenta el espectro de TME para la banda ascendente (EGSM+PGSM).

La presencia de una interferencia de estas características en un corredor como es el Paseo de la Castellana hace que sus efectos perjudiciales se noten en las EEBB aledañas a todo este eje. Además, esta interferencia se produce en una zona especialmente crítica para un Operador de Telefonía Móvil dado que ahí se concentran la mayoría de las oficinas de Madrid (Zona Nuevo Ministerios y Azca).

CH5 CH20

10Ingeniería Radio

Ejemplos de señales provenientes de inhibidoresMadrid – Ciudad del BSCH (Boadilla del Monte)

2.3En la entrada principal de la Ciudad del Banco Santander Central Hispano, en el término municipal de Boadilla del Monte, había colocado un equipo inhibidor que interfería la banda de GSM y DCS de TME. En la Ilustración siguiente se muestra el espectro medido a la entrada de la Ciudad del BSCH en la banda GSM.

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

885,0 892,5 900,0 907,5 915,0 922,5 930,0 937,5 945,0 952,5 960,0

Ref Level :

-50,0 dBm

dB / Div :

5,0 dB

Spectrum AnalyzerAB

Model: MS2711B Serial #: 00306066Date: oct/19/2005 Time: 10:42:18RBW: 10 kHz VBW: 3 kHz Detection: Pos. PeakCF: 922,5 MHz SPAN: 75,00 MHz Attenuation: 0 dB

dB

m


PGSM-UL

11Ingeniería Radio

Ejemplos de señales provenientes de inhibidoresMadrid – Iglesia (Torrelodones)

2.3

Se detectaron problemas de ICMBAND en las EEBB de GSM de la zona.

Se realizaron medidas y se comprobó que el origen de la señal provenía del interior de una Iglesia.

GSM-UL

12Ingeniería Radio

Ejemplos de señales interferentes propiasMadrid – Cuzco

2.4No sólo existen interferencias provenientes de equipos inhibidores sino también de equipos propios.

En la siguiente Ilustración se muestra la máscara espectral de un bastidor de DCS de TFN cuya máscara espectral generaba productos de intermodulación que caían en la banda de UMTS de TFN.

El problema se debía a un mal funcionamiento de los CDU-F.

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

1620 1680 1740 1800 1860 1920 1980 2040 2100 2160

Ref Level :

0,0 dBm

dB / Div :

10,0 dB

M1 M2 M3 M4 M5 M6

Spectrum Analyzer1

Date: 06/09/2006 Time: 13:56:09 Average:5RBW: 30 kHz VBW: 300 kHz Detection: Pos. PeakCF: 1900,0 MHz SPAN: 600,00 MHz Attenuation: 0 dB

dB

m

Frequency (1600,0 - 2200,0 MHz)

M1: -69,64 dBm @ 1709,774 MHzM2: -66,73 dBm @ 1784,962 MHzM3: -45,99 dBm @ 1804,511 MHz

M4: -79,40 dBm @ 1879,699 MHzM5: -79,34 dBm @ 1920,301 MHzM6: -66,60 dBm @ 1980,451 MHz

UL-DCS DL-DCS UL-UMTS -90

-88

-86

-84

-82

-80

-78

-76

-74

-72

-70

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

Ref Level :

-70,0 dBm

dB / Div :

2,0 dB

M1 M2

Average: 20RBW: 1 MHz VBW: 1 kHz Detection: Pos. PeakCF: 2000,0 MHz SPAN: 100,00 MHz Attenuation: 0 dB

dB

m

Frequency (1950,0 - 2050,0 MHz)

M1: -78,11 dBm @ 1975,063 MHz M2: -80,45 dBm @ 1980,075 MHzInterferencias

F3UL-TME

13Ingeniería Radio

Ejemplos de señales interferentes propiasMadrid – Repetidor de RF en Parla

2.4Se habían detectado problemas de ICMBAND en varias EEBB de GSM de la zona.

— Por la forma de obtenerse las medidas, la BTS sólo mide valores de ICMBAND en los momentos de silencio. Es por eso que hay más % de muestras durante la noche que durante el día.

Se hicieron medidas en la zona y se comprobó que la señal provenía de un túnel de Cercanías en la que había ubicada una antena yagi de Polarización Vertical con orientación 180º de azimut que resulta ser la fuente de la señal que está interfiriendo la banda UL de GSM de TME.

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

863,5 869,0 874,5 880,0 885,5 891,0 896,5 902,0 907,5 913,0

Ref Level :

-50,0 dBm

dB / Div :

5,0 dB

M1 M2 M3 M4

Spectrum AnalyzerC

Model: MS2711B Serial #: 00306066Date: 02/20/2006 Time: 15:09:49 Average:6RBW: 30 kHz VBW: 10 kHz Detection: Pos. PeakCF: 887,5 MHz SPAN: 55,00 MHz Attenuation: 0 dB

dB

m


M1: -69,34 dBm @ 879,987 MHz M2: -67,70 dBm @ 886,053 MHz

M3: -65,84 dBm @ 890,05 MHz M4: -67,58 dBm @ 902,456 MHz

GSM-UL-TFN

14Ingeniería Radio

-90

-87

-84

-81

-78

-75

-72

-69

-66

-63

-60

1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Ref Level :

-60,0 dBm

dB / Div :

3,0 dB

M1 M2

Spectrum Analyzer

Model: MS2711B Serial #: 00306066Date: 01/11/2007 Time: 16:41:07 Average:3RBW: 1 MHz VBW: 10 kHz Detection: Pos. PeakCF: 1950,0 MHz SPAN: 100,00 MHz Attenuation: 0 dB

dB

m

Frequency (1900,0 - 2000,0 MHz)

M1: -80,56 dBm @ 1964,912 MHz M2: -64,62 dBm @ 1979,95 MHz

Ejemplos de señales interferentes de equipos de TXMadrid – Amplificadores de cabecera para señales de satélite

2.5El amplificador LNB de las antenas parabólicas baja en frecuencia las señales vía satélite y las traslada a la banda 950MHz-2.150MHz.

En el interior de los edificios estas señales son amplificadas por un segundo analizador. A veces, este analizador no sólo introduce señal en la bajada hacia las viviendas sino también en sentido contrario, hacia la antena parabólica, y es amplificada por ésta.

Estas señales interfieren el UL del DCS y del UMTS, si bien para el UMTS es más dañino.

15Ingeniería Radio

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

833,0 841,5 850,0 858,5 867,0 875,5 884,0 892,5 901,0 909,5

Ref Level :

-50,0 dBm

dB / Div :

5,0 dB

M1 M2 M3 M4 M5

Spectrum AnalyzerPHB


dB

m


M1: -85,88 dBm @ 830,0 MHz M2: -92,15 dBm @ 861,955 MHzM3: -91,01 dBm @ 886,028 MHz

M4: -89,51 dBm @ 890,075 MHzM5: -93,34 dBm @ 902,431 MHz

-100

-95

-90

-85

-80

-75

-70

-65

-60

-55

-50

833,0 841,5 850,0 858,5 867,0 875,5 884,0 892,5 901,0 909,5

Ref Level :

-50,0 dBm

dB / Div :

5,0 dB

M1 M2 M3 M4 M5

Spectrum AnalyzerPHA


dB

m


M1: -89,06 dBm @ 830,0 MHz M2: -77,69 dBm @ 861,955 MHzM3: -77,41 dBm @ 886,028 MHz

M4: -77,57 dBm @ 890,075 MHzM5: -85,64 dBm @ 902,431 MHz

Ejemplos de señales interferentes de equipos de TXMadrid – Equipo de Telecomunicaciones de Vallecas

2.5Se comprobó por estadísticas que había problemas de interferencias en Vallecas.

Se hicieron medidas para detectar el origen y se observó que la señal provenía del interior de un edificio de oficinas.

No se llegó a determinar el equipo de TX generador de la señal. Simplemente se denunció a la DGTel.

GSM-UL-TFNGSM-UL-TFN


3. Legislación Vigente

TELEFÓNICA ESPAÑA

Noviembre de 2.008

2Ingeniería Radio

Índice

3.1 Resumen de la Legislación

3.2 Ley 32/2003, de 3 de Noviembre, General de Telecomunicaciones

3Ingeniería Radio

Resumen de la Legislación3.1

El concepto de interferencia perjudicial viene definido en la Ley 32/2003 General de Ley 32/2003 General de TelecomunicacionesTelecomunicaciones, en su anexo de definiciones, como “interferencia que compromete el funcionamiento de un servicio de radionavegación o de otros servicios de seguridad, o que degrada gravemente, interrumpe o impide el funcionamiento de un servicio de radiocomunicaciones, explotado de acuerdo con el Reglamento de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones”.

Estos equipos inhibidores que afectan e interfieren las comunicaciones móviles, tienen una naturaleza perjudicial, considerando que degradan gravemente, interrumpen e incluso vienen a impedir el normal funcionamiento de un servicio de radiocomunicaciones.

El uso del dominio público radioeléctricoEl uso del dominio público radioeléctrico asignado a Telefónica Móviles España S.A. tiene tiene carácter privativocarácter privativo, esto quiere decir, según dispone el aún vigente Reglamento aprobado por Orden de 9 de Marzo de 2000, que su uso sólo corresponde a sus titulares, o dicho de otra manera, corresponde en exclusividad a éstos, dado que si no fuera así, estaríamos refiriéndonos a un uso común o especial.

4Ingeniería Radio


Para paliar estas situaciones ilegales, el artículo 43.2 de la Ley 32/2003 antes reseñado, otorga a la Administración la función de “inspección, detección, localizacióAdministración la función de “inspección, detección, localización, identificación n, identificación y eliminación de las interferencias perjudiciales, irregularidady eliminación de las interferencias perjudiciales, irregularidades y perturbacioneses y perturbaciones en los sistemas de telecomunicaciones, iniciándose, en su caso, el oportuno procedimiento sancionador”.

5Ingeniería Radio

Del mismo modo, en el artículo 47 se hace referencia a la creación de la Agencia Estatal de Radiocomunicaciones y en el apartado 6.e de este mismo artículo se vuelve a reiterara que una de sus atribuciones consiste en “comprobación técnica de emisiones comprobación técnica de emisiones radioeléctricas para la identificación, localización y eliminaciradioeléctricas para la identificación, localización y eliminación de las interferenciasón de las interferencias”.

En el mismo sentido, el artículo 32 de la mencionada Ley, viene a explicar la finalidad última y esencial de la protección al espectro, y ello al señalar que “la protección del dominio público radioeléctrico tiene como finalidades su aprovechamiento óptimo, evitar su degradación y el mantenimiento de un adecuado nivel de calidad en el funcionamiento de los distintos servicios de radiocomunicaciones.”


6Ingeniería Radio

Resumen de la Legislación3.1La reiterada Ley 32/2003, tipifica como muy graves, en su artículo 53, las actividades desarrolladas por una persona física o jurídica que tengan las siguientes características:— Utilización de frecuencias radioeléctricas sin autorización o distintas de las autorizadas, siempre

que produzcan daños graves a las redes o a la prestación de los servicios de telecomunicaciones.

— El uso, en condiciones distintas de las autorizadas, del espectro radioeléctrico que provoque alteraciones que impidan la correcta prestación de otros servicialteraciones que impidan la correcta prestación de otros servicios por operadores que dispongan os por operadores que dispongan del correspondiente título habilitantedel correspondiente título habilitante.

—— La mera producción de interferencias definidas como perjudicialeLa mera producción de interferencias definidas como perjudicialess.

—

7Ingeniería Radio

Al Operador se le exige la prestación del servicio telefónico móAl Operador se le exige la prestación del servicio telefónico móvil disponible al público, en vil disponible al público, en condiciones de calidad y continuidad,condiciones de calidad y continuidad, como parte de la concesión de los títulos habilitantes a los que se hizo referencia anteriormente.

Las interferencias perjudiciales obstaculizan el normal desarrolLas interferencias perjudiciales obstaculizan el normal desarrollo de la explotación del lo de la explotación del servicio móvil en las zonas de actuación de estos equipos inhibiservicio móvil en las zonas de actuación de estos equipos inhibidoresdores y, en este sentido, TME se ve, en ocasiones, dificultada para cumplir las exigencias de calidad mínimas del servicio de telefonía móvil, con el consiguiente perjuicio para los clientes y usuarios de los servicios de comunicaciones móviles, que por otra parte en el artículo 2 de la Ley 32/2003 General de Telecomunicaciones, se definen como servicios de interés general y, por esta razón, a los operadores que prestan servicios de comunicaciones electrónicas e instalan o explotan redes públicas se les puede imponer, en virtud de la precitada Ley, obligaciones de servicio público.

Entre las obligaciones de servicio público que se pueden imponer a los operadores anteriormente señalados, está la de encaminar llamadas de emergencia al servicio 112, algo que resulta impracticable cuando la señal móvil se ve interferida por equipos inhibidores.

En concreto, y con arreglo al artículo 25 de la Ley 32/2003, TME está obligada a prestar el servicio de encaminamiento de las llamadas de emergencia generadas en su red y, salvo por razones “excepcionales” de interés público y nacional, no cabe que otros servicios infieran la normal prestación de estos servicios de emergencia.

3.1 Resumen de la Legislación

8Ingeniería Radio

3.2 Ley 32/2003, de 3 de Noviembre, General de Telecomunicaciones

Carpeta omprimida (en zip


4. Banda de frecuencias de los Operadores

TELEFÓNICA ESPAÑA

Noviembre de 2.008

2Ingeniería Radio

Índice

4.1 Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional

4.2 Atribución de canales 2G

4.3 Atribución de canales 3G

4.4 Resumen: Bandas de 2G

4.5 Resumen: Bandas de 3G

3Ingeniería Radio

Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional

4.1El espectro es un bien público de titularidad nacional, es decir, cada Estado puede hacer con su espectro lo que estime oportuno.

Como esto puede dar problemas se establece hace ya muchos años un organismo internacional dependiente de la Organización de Naciones Unidas, la ITU, para intentar coordinar los usos del espectro con objeto de minimizar las interferencias entre países.

La ITU organiza cada 3 o 4 años las Conferencias Mundiales de Radiocomunicaciones en las que se discuten y acuerdan los usos que se va a hacer en cada una de las Regiones en las que dividen el mundo. En concreto, está dividido en 3 regiones.— Tanto África como Europa pertenecen a la Región 1, es decir, tienen la misma Tabla de

Frecuencias.

El problema es que dentro de los acuerdos a que se llega a nivel internacional no está la tecnología a utilizar por cada país, ni siquiera la canalización de cada banda.— A nivel europeo sí se acuerda en la CEPT

Así por ejemplo, lo que realmente se acuerda en la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones es si determinada banda se va a utilizar para servicios móviles en lugar de para Radiodifusión, evitando con ello la incompatibilidad evidente entre estos servicios.

Sin embargo, esta filosofía de trabajo no contempla incompatibilidades entre servicios similares (por ejemplo CDMA y GSM) entre países miembros de la misma región, o entre utilizar la canalización de la banda 850 MHz americana y la de 900 MHz europea.

4Ingeniería Radio

Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional

4.1En la siguiente Ilustración se muestra la división de las tres Regiones.

5Ingeniería Radio

Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional470-890 MHz (GSM-UL)

4.1

No se especifica estándar

6Ingeniería Radio

Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional890-1240 MHz (GSM-DL)

4.1

7Ingeniería Radio

Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional1710-2170 MHz (1/2)

4.1

Están mezcladas las atribuciones para el DCS (1710-1785/1805-1880) y el UMTS (1920-1980/2110-2170)

8Ingeniería Radio

Atribuciones de servicios a nivel nacional e internacional1710-2170 MHz (2/2)

4.1

9Ingeniería Radio

Atribución de canales 2G4.2En la siguiente Tabla se muestran la lista de frecuencias utilizadas para los diferentes estándares de telefonía móvil GSM, así como los canales asociados:

10Ingeniería Radio

Atribución de canales 2G: Telefónica - GSM9004.2

11Ingeniería Radio

Atribución de canales 2G: Telefónica - GSM18004.2

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Atribución de canales 3G4.3La relación entre los canales UARFCNs (UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number) y las frecuencias F (MHz) vienen definidos en la especificación TS 34.121 del 3GPP como sigue:— Es válida tanto para el UL como el DL

Por ejemplo, la frecuencia 2167,6MHz se corresponde con el 10.838 (=5x2167,6).

Los canales centrales usados por TFN son: 10788 (2157,6 MHz), 10813 (2162,6 MHz) y 10838 (2167,6 MHz).

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Resumen: Bandas de 2G4.4

A modo de resumen, se presentan las frecuencias de los tres Operadores para GSM.

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Resumen: Banda de 3G4.5

En la siguiente Ilustración se muestran las frecuencias de los 4 Operadores de UMTS.


5. Boletín de Denuncias de Interferencias

TELEFÓNICA ESPAÑA

Noviembre de 2.008

2Ingeniería Radio

Índice

5.1 Objetivo

5.2 Boletín de Denuncia de Interferencias

3Ingeniería Radio

Objetivo5.1Según la Ley 32/2003, de 3 de Noviembre, la Administraciónla Administración tiene asignadas las funciones tiene asignadas las funciones de de ““inspecciinspeccióón, deteccin, deteccióón, localizacin, localizacióón, identificacin, identificacióón y eliminacin y eliminacióón de las interferencias n de las interferencias perjudicialesperjudiciales, irregularidades y perturbaciones en los sistemas de telecomunicaciones” y de iniciar el oportuno procedimiento sancionador.

En este sentido, TelefTelefóónica snica sóólo tiene la obligacilo tiene la obligacióón de notificar la existencia de una n de notificar la existencia de una interferenciainterferencia para que la Administración, a través de la Jefatura del Servicio de Interferencias de la Dirección General de Telecomunicaciones (en adelante, DGTel) y de las Jefaturas Provinciales de Inspección de Telecomunicaciones, intervenga según las funciones mencionadas.

Para ello, se ha creado un “Boletín de Denuncia de Interferencia” en el que se normaliza la información que se va a enviar a la Administración y en el que se identifican las Estaciones Base de GSM, DCS y UMTS que están afectadas por la interferencia, se aportarán datos que pongan de manifiesto la existencia de la interferencia (mediante medidas, estadísticas de contadores, KPIs, etc….) y, si fuera posible, se identificará la fuente interferente.

Se aportará también toda la información que facilite el trabajo de Administración en su función de localización y posterior eliminación de las interferencias.

En esta presentación se va a explicar el modelo de “Boletín de Denuncia de Interferencia” que será usado por Telefónica España, a través de las Coordinaciones Territoriales de Operaciones Móviles (en adelante, CTOM) para denunciar a la Administración las interferencias que van apareciendo y que afectan directamente al servicio de telefonía móvil 2G y 3G prestado a los clientes.

Se adjunta el “Boletín de Denuncia de Interferencia” y se va a explicar el modo de preparar el fichero para imprimir y enviar posteriormente a las Jefaturas Provinciales.

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Boletín de DenunciaContenido

5.2

El Boletín consta de las siguientes partes:

— Portada

— Datos Generales: Identifica al principal emplazamiento interferido y las bandas y sectores afectados.

— Otros emplazamientos: En caso de que hubiera más de un emplazamiento interferido, se enumera todos los emplazamientos interferidos.

— Datos Analizador: En caso de que se hayan hecho medidas con el Analizador de espectros, presentan las medidas realizadas.

— Datos Estadísticas: En caso de que se hayan analizado indicadores estadísticos, se presentan las gráficas que ponen de manifiesto el comportamiento irregular de la Red debido a la existencia de interferencias, si es posible comparando con los valores de los indicadores anteriores al inicio de la interferencia.

— Otros estudios: Se aporta cualquier información que pone de manifiesto la existencia de la interferencia.

— Conclusiones: Como resultado de los diferentes estudios se explica claramente los perjuicios ocasionados en la Red.

— Anexo 1: En caso de que haya sido posible detectar la fuente interferente, se aportarán todos los datos que sean posibles y que faciliten y agilicen la labor de la Administración para la detección y posterior eliminación de la interferencia.

5Ingeniería Radio

Boletín de DenunciaPortada

5.2

Contiene la siguiente información:

— Datos con la ubicación dónde se ha detectado la interferencia

– Provincia, Término municipal y Población

– Dirección postal, carretera (PK), camino, etc.

— Nombre identificativo: Nombre corto que seráusado para identificar a la interferencia. Esta identificación será usada tanto por Telefónica como la Administración para referirse al Boletín de Denuncia.

— Fecha de denuncia: Se indicará la fecha en la que se envió el Boletín de Denuncia a la Administración.

— Datos de la persona de contacto de Telefónica: Se aportarán los datos de la persona de contacto de Telefónica para la interferencia denunciada.

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Boletín de DenunciaDatos Generales

5.2

Esta página contiene la siguiente información:

— Datos del emplazamiento que está sufriendo al interferencia– Datos identificativos propios de Telefónica

– Dirección postal, coordenadas del emplazamiento y tipo de infraestructura que permita la llegada al punto al personal de la DGTel.

— Sectores interferidos: Se identifican los sectores, orientaciones y bandas interferidas del principal emplazamiento afectado.– En función de si la interferencia es en el enlace

descendente, ascendente o ambas, se definirá“DL”, “UL” ó “DL/UL”.

7Ingeniería Radio

Boletín de DenunciaOtros emplazamientos

5.2

Adicionalmente, puede ocurrir que haya más de un emplazamiento interferido.

En tales circunstancias, sería necesario rellenar toda la información que ponga de manifiesto la existencia de la interferencia.

— En la medida que se pueda dar información de otras células que ayude a la triangulación, se ayudará a la JPIT a la detección de la fuente interferente.

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Boletín de DenunciaDatos del Analizador de Espectros

5.2


— Datos del Analizador de Espectros y de la antena

— Resumen de medidas realizadas: Se presentan las principales características de la interferencia (Nivel de ruido, ancho de banda y frecuencia central).

— Plano con la ubicación exacta dónde se han hecho las medidas

Es importante hacer hincapié en el Resumen de las medidas realizadas porque nos puede hacer una idea de la Sensibilidad requerida al Analizador y la dificultad que va a llevar a la Administración la detección de la fuente interferente.

Del mismo modo, cuanto más precisa sea la información contenida en el “Plano” más rápida será la detección y, por tanto, más posibilidades hay de ser resuelta por la JPIT.

9Ingeniería Radio

Boletín de DenunciaTrazas del Analizador de Espectros

5.2

Para cada Punto de Medida se proporcionará la gráfica obtenida del Analizador de Espectros.

Hay que pensar que el trabajo de la Administración es en muchos casos rutinarios por lo que el 1er objetivo del personal de la JPIT seráconseguir la gráfica que se ha proporcionado el Operador.

En la medida en que los datos presentados en la gráfica sean de difícil comprensión, no quede suficientemente claro los parámetros de configuración del analizador (span, RBW, VBW, etc….) la visita de la JPIT no tendrá éxito.

Es importante hacer medidas con diferentes SPAN. Eso ayudará a caracterizar el ancho de banda de la señal interferente y ayudará a caracterizar la fuente interferidora.

No está demás que se haga un detalle del analizador de espectros con un SPAN ajustado al ancho de banda de Telefónica pero como complemento del punto anterior..

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Boletín de DenunciaDatos de Estadísticas (1/2)

5.2


— Identificación de emplazamientos y sectores interferidos.

— Tecnología y enlace interferido: También se identifica el tipo de estadística aportada.

— Fecha de inicio y fin de la interferencia

— Plano de situación con las EEBB afectadas

La mejor herramienta para caracterizar una interferencia son las estadísticas dado que da una idea de la zona interferida (y por tanto de la ubicación de la fuente) y del patrón temporal.

Cuanto más detalle se conozca del número de EEBB interferidas y la fuente, mucho mejor.

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Boletín de DenunciaDatos de Estadísticas (2/2)

5.2

Adicionalmente, también se aportarán las gráficas de las estadísticas que muestren los resultados de la interferencia, tales como: deterioro de la calidad, interferencias, llamadas caídas, fallos de establecimiento, etc….

En función del grado de impacto en cada una de las células es posible triangular para ubicar la fuente interferente y la dirección de máxima interferencia.

12Ingeniería Radio

Boletín de DenunciaOtros estudios

5.2

Cualquier tipo de estudio que se haya realizado adicionalmente mediante contadores, búsquedas en internet, etc…., en definitiva cualquier información que ayude a la JPIT para la detección de la interferencia.

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Boletín de DenunciaConclusiones

5.2

Se parte de la base de que todas las interferencias afectan negativamente al servicio prestado por parte de Telefónica.

Es importante poner de relieve el grado de afección de la interferencia (llamadas caídas, degradación de la calidad, desensibilización de los equipos radio, etc….) por que será lo que determine el tiempo de respuesta de la JPIT a la interferencia.

Es importante indicar claramente la zona de afección de la interferencia e indicar claramente los sectores afectados y el procedimiento de la medida.

Hay que pensar que en muchas ocasiones la JPIT afectada intenta replicar el proceso de medida de TFN y su objetivo es obtener la misma gráfica que se ha presentado. En la medida de que esta tarea no se consiga provocará que se desestime la búsqueda de la interferencia porque no se ha conseguido la detección.

En caso de que se hayan obtenido trazas con el analizador de espectros es importante hacer notar si ha sido difícil la detección de la interferencia por problemas de ruido de fondo. El hecho de que no se mida la El hecho de que no se mida la interferencia no quiere decir que no exista, simplemente interferencia no quiere decir que no exista, simplemente no se ha medido bien o el nivel de ruido de fondo no se ha medido bien o el nivel de ruido de fondo enmascara la seenmascara la seññalal.

14Ingeniería Radio

Boletín de DenunciaIdentificación de la fuente interferente

5.2

Aunque ya se ha recordado en diferentes ocasiones que la Ley 32/2003, de 3 deNoviembre, deja claro que la Administración tiene atribuidas las funciones de “detección y eliminación de las interferencias perjudiciales”, si es posible, y hemos sido capaces de detectar la fuente interferente, que se le comunique a la JPIT.

Con ello se ganará tiempo y eficacia en el Proceso. Hay que recordar que lo más complicado siempre es la detección de la fuente y la experiencia es un factor muy importante.

Seguro que el tiempo que vaya a dedicar la JPIT a la detección de la fuente es inferior al que le pueda dedicar Telefónica y la actitud/aptitud también será peor.

Por eso, aunque Telefónica no tiene la obligación de detectar la fuente, si no lo hemos hecho nosotros, difícilmente lo consiga la JPIT.

15Ingeniería Radio

Boletín de DenunciaIdentificación de la fuente interferente

5.3

Aunque ya se ha recordado en diferentes ocasiones que la Ley 32/2003, de 3 deNoviembre, deja claro que la Administración tiene atribuidas las funciones de “detección y eliminación de las interferencias perjudiciales”, si es posible, y hemos sido capaces de detectar la fuente interferente, que se le comunique a la JPIT.

Con ello se ganará tiempo y eficacia en el Proceso. Hay que recordar que lo más complicado siempre es la detección de la fuente y la experiencia es un factor muy importante.

Seguro que el tiempo que vaya a dedicar la JPIT a la detección de la fuente es inferior al que le pueda dedicar Telefónica y la actitud/aptitud también será peor.

Por eso, aunque Telefónica no tiene la obligación de detectar la fuente, si no lo hemos hecho nosotros, difícilmente lo consiga la JPIT.

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