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EPN Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Sistemas de Comunicación Radiantes Consulta Nombre: Oscar Alejandro Lagua Espín Paralelo: GR1 Tema: Modelo de propagación de Okumura El modelo de propagación de Okumura es un modelo de propagación macroscópico. Es uno de los modelos utilizados frecuentemente para la propagación de altas frecuencias. El modelo se diseñó para el uso de frecuencias entre 150 hasta 1920 MHz, y se usa mayoritariamente en ciudades que tienen una gran estructura urbana, pero no muchas estructuras altas. El modelo de Okumura tiene ciertos parámetros para poder dar cobertura, y se detallan a continuación:  Frecuencia: 150MHz a 1920MHz  Altura de la antena de la estación móvil: Entre 1m y 10m  Altura de la antena de la estación base: Entre 30m y 1000m  Distancia del enlace: Entre 1km y 100km El modelo de Okumura asume que las pérdidas por trayectoria entre la antena de Tx y la de Tx en el ambiente de propagación terrestre puede ser expresado como: L50=LFS + A mu+ H tu + H ru Donde: L50 ; Atenuación media por trayectoria entre Tx y Rx , expresada en dB LFS ; Atenuación por espaciolibre , expresada en dB Amu ; Atenuación básica media ; atenuaciones adicionales debida ala propagación en ambientes urbanos ,expresada en dB H tu ; Factor de correciónde la ganancia de la altura de Tx , expresada en dB H xu ; Factor de correción de la ganancia de la altura de Rx , expresada en dB La atenuación por espacio libre se puede calcular mediante la siguiente expresión matemática: LFS =32.45+20 log

d f ( 1 Km )+20 log ( 1 MHz )−10 log ( G )−10 log (G ) t

r

Donde: d ; Distancia entre Tx y Rx , expresada en km f ; Frecuencia de operación, expresada en MHz Gt , Gr ; Ganancia de las antenas de Tx y Rx Página 1 de 5

Para la obtención de los parámetros restantes, se analiza una familia de curvas. Atenuación básica media (Amu)

En el eje horizontal de la figura se encuentra la frecuencia expresada en MHz; en el eje vertical se encuentra la atenuación adicional por distancia expresada en dB. El parámetro de la familia de curvas es la distancia entre Tx y Rx. Se debe notar que la presente figura fue desarrollada para trabajar con altura de Tx de hasta 200m, y altura de Rx de hasta 3m; si alguna de las alturas es mayor que las alturas descritas, se deben efectuar los ajustes necesarios. La lectura de atenuación en esta figura se efectúa mediante el siguiente procedimiento:  Ubicar la frecuencia de trabajo en el eje horizontal.  Ubicar la distancia existente entre Tx y Rx en el eje vertical.  Tomar el punto de intersección entre frecuencia y distancia, y proyectarlo a la escala de atenuación básica media.

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Factor de corrección de la ganancia de la altura de Tx (Htu)

Esta figura presenta el factor de corrección si la antena base de la estación no tiene una altura de200m. En la altura efectiva de 200m todas las curvas se intersecan y no se requiere corrección de la ganancia. Antenas base por sobre los 200m introducen ganancia positiva, y aquellas por debajo de 200m introducen ganancia negativa, según el modelo de Okumura. Se sigue un procedimiento similar al anterior para efectuar la lectura en esta figura:  Se sitúa la altura de la antena.  Se sitúa la distancia entre la antena transmisora y receptora.  Se proyecta el punto de intersección para encontrar el ajuste de ganancia.

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Factor de corrección de la ganancia de la altura de Rx (Hxu)

En esta figura el punto de encuentro de las curvas se da en 3m, donde la ganancia es 0dB. Por encima de una altura de 3m existe ganancia positiva, y por debajo de ese límite la ganancia va a ser negativa. A diferencia de las curvas anteriores, el parámetro para esta familia de curvas no es la distancia entre Tx y Rx, si no la frecuencia de operación. Para la lectura de la ganancia en esta gráfica se efectúa el mismo procedimiento antes descrito, pero en vez de buscar la distancia entre Tx y Rx, se busca la frecuencia de operación en el eje vertical.

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Se debe tener en cuenta que el factor de corrección de la estación base es función de la altura efectiva de la antena de transmisión. La altura efectiva se calcula como la altura de la radiación de la antena sobre el terreno promedio. El terreno se promedia a lo largo de la dirección de la distancia entre Tx y Rx, sobre las distancias de 3km y 15km. Para realizar dicho procedimiento se puede recurrir a la ayuda del siguiente gráfico:

  

Se determina el perfil topográfico del enlace. Los valores a lo largo del perfil que están dentro de 3km y 15km se promedian para determinar la altura promedio del terreno. Se calcula la altura efectiva de la antena como la diferencia entre la altura de la antena y la altura promedio del terreno.

Conclusiones:  El modelo de Okumura es un modelo simple de implementar.  Es un modelo bastante utilizado en transmisiones inalámbricas pese a su simplicidad, puesto que arroja predicciones cercanas a las correctas en ambientes poblados.  Es un modelo que se desarrolló, y funciona para ambientes urbanos.  La desviación estándar de errores del modelo presentado van desde 7% hasta 10%, razón por la que es ampliamente utilizado. Referencias Bibliográficas:  http://es.scribd.com/doc/52714246/67/Modelo-de-propagacion-Okumura  http://en.wikipedia.org/wiki/Okumura_Model  http://www.iitk.ac.in/mla/rgandhi%20website/okumura_model.htm  http://my.fit.edu/~kostanic/RF%20Propagation/Old%20Notes/RF%20Propagation %20-%2007-Okumura%20and%20Hata%20Macroscopic%20Propagation %20Models.pdf

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