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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE. Chávez David. Radio enlace utilizando Radio Mobile.

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RADIO ENLACE UTILIZANDO RADIO MOBILE Chávez David. [email protected] Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE

Resumen—Este reporte tiene como finalidad la elaboración de un radio enlace entre dos puntos específicos, la simulación se realizara en la aplicación Radio Mobile. Índice de Términos—Microondas, ondas electromagnéticas, Radio Enlace, Radio Mobile, Redes.

I. INTRODUCCIÓN Se denomina radio enlace a cualquier interconexión entre los terminales de telecomunicaciones efectuados por ondas electromagnéticas. Además si los terminales son fijos, el servicio se lo denomina como tal y si algún terminal es móvil, se lo denomina dentro de los servicios de esas características [1]. Se puede definir al radio enlace del servicio fijo, como sistemas de comunicaciones entre puntos fijos situados sobre la superficie terrestre, que proporcionan una capacidad de información, con características de calidad y disponibilidad determinadas [1]. Los sistemas de telecomunicación son indispensables en cualquier sociedad ellos permiten que nos comuniquemos globalmente, sin que tengamos incluso que salir de nuestros hogares actualmente existe en el mercado una serie de sistemas, equipos o dispositivos que nos facilita nuestros trabajo cotidiano [2]. El mundo ha cambiado desde que se crearon los primeros sistemas de comunicación a distancia, el telégrafo, teléfono, sistemas interconectados alambricamente, con el advenimiento de las comunicaciones inalámbricas han permitido bajarlos costos ya que son sistemas flexibles y móviles. El sistema de radioenlace ofrece un

servicio eficiente capaz de proporcionar a toda una zona netamente a agroindustrial [2]. En este laboratorio se realizara el diseño de un sistema de radioenlace punto a punto, que permita conectar las viviendas de los integrantes del curso hacia la ESPE y de esta manera brindarles una conexión estable entre esos puntos, el software que ayudara al diseño del radio enlace será Radio Mobile. II. ESTADO DEL ARTE A. Radio Enlace

Los radioenlaces, establecen un concepto de comunicación del tipo dúplex, de donde se deben transmitir dos portadoras moduladas: una para la Transmisión y otra para la recepción. Al par de frecuencias asignadas para la transmisión y recepción de las señales, se lo denomina radio canal. Los enlaces se hacen básicamente entre puntos visibles, es decir, puntos altos de la topografía. Cualquiera que sea la magnitud del sistema de microondas, para un correcto funcionamiento es necesario que los recorridos entre enlaces tengan una altura libre adecuada para la propagación en toda época del año, tomando en cuenta las variaciones de las condiciones atmosféricas de la región. Para poder calcular las alturas libres debe conocerse la topografía del terreno, así como la altura y ubicación de los obstáculos que puedan existir en el trayecto [4].

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Ilustración 1 Enlace Microondas

Conceptos de diseño [1]: Los radio enlaces de microondas se realizan sólo si existe una vista del receptor (LOS, Line Of Sight), proveen conectividad de una manera sencilla y práctica entre dos o más sitios. La línea de visión (LOS) implica que la antena en un extremo del radio enlace debe poder “ver” la antena del otro extremo. El diseño de un radio enlace de microondas involucra cuatro pasos básicos:  Elección del sitio de instalación  Relevamiento del perfil del terreno y cálculo de la altura del mástil para la antena  Cálculo completo del radio enlace, estudio de la trayectoria del mismo y los efectos a los que se encuentra expuesto.  Prueba posterior a la instalación del radio enlace, y su posterior puesta en servicio con tráfico real. Estructura de un radio enlace: Un radio enlace está constituido por estaciones terminales y repetidoras intermedias, con equipos transceptores, antenas y elementos de supervisión y reserva. Además de las estaciones repetidoras, existen las estaciones nodales donde se demodula la señal y de la baja a banda base y en ocasiones se extraen o se insertan canales. Al tramo terminal estación nodal se lo denomina sección de conmutación y es una entidad de control, protección y supervisión. En cuanto a los repetidores se los puede clasificar en activos o pasivos.

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 Activos En ellos se recibe la señal en la frecuencia de portadora y se la baja a una frecuencia intermedia (FI) para amplificarla y retransmitirla en la frecuencia de salida. No hay demodulación y son transceptores.  Pasivos: Se comportan como espejos que reflejan la señal y se los puede dividir en pasivos convencionales, que son una pantalla reflectora y los pasivos back-back, que están constituidos por dos antenas espalda a espalda. Se los utiliza en ciertos casos para salvar obstáculos aislados y de corta distancia. B. Antenas

Una antena es un dispositivo o elemento que tiene la función de un transductor, el cual toma un tipo de energía a la entrada y la transforma en otra forma de energía diferente a la salida, este elemento genera y recoge ondas electromagnéticas. Cuando genera ondas electromagnéticas, convierte señales eléctricas en ondas electromagnéticas y cuando recoge ondas electromagnéticas las transforma en señales eléctricas [3]. Funcionamiento de la antena La antena emisora envía una onda electromagnética que será recibida por un conductor eléctrico, el cual es la antena receptora, la misma que funcionará como transductor, pues la inducción de la onda electromagnética en la antena hace que la antena transforme esta onda en una señal eléctrica, para que luego pueda ser interpretada por los usuarios como pueden ser datos, audio o video. C. Radio Mobile

Radio Mobile es un software de distribución libre que permite diseñar redes de Telecomunicaciones compuestas por estaciones radio y predecir el comportamiento del sistema mediante la simulación de los radioenlaces que se establezcan en el mismo.

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También nos ofrece la posibilidad de realizar estudios de cobertura en la red, entre otras funciones. Para ello el programa precisa datos digitales de elevación del terreno donde se ubica la red que se combinan con las características técnicas de los transceptores (potencia de transmisión, sensibilidad del receptor, características de las antenas, pérdidas, etc.) [5].

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Una vez establecidos los dos puntos de conexión procedemos a crear la red con los parámetros que se muestran en la Figura 3

III. DISEÑO Lo primero será fijar el centro de nuestro mapa y, como vemos en la figura 2, el programa nos da varias opciones para hacerlo. Podemos buscar las coordenadas geográficas de la ciudad que nos interese en alguna página web y ponerlas directamente, en este caso la ciudad para fijar nuestro mapa fue Sangolqui donde estaba situada nuestro nodo y nuestro terminal Ilustración 3 Parámetros para la red de conexión para el radio enlace. Para Fijar mi casa que sería un terminal del punto de Como siguiente paso elegimos la topología de la red, conexión establecimos las siguientes coordenadas: esta se muestra en la Figura 4:  Latitud -0.34938238  Longitud -78.43847752 Ahora fijamos las siguientes coordenadas para el nodo (ESPE):  Latitud-0.31461081  Longitud -78.44367027

Ilustración 4 Topología de la red

Ilustración 2 Fijar el mapa para la simulación

Ahora a esa Red debemos agregar los miembros, basados en la topología seleccionada anteriormente (Figura 4), nuestro miembro ESPE será un nodo y mi casa será un terminal, en este caso los miembros de la red serán los siguientes (Figura 5):

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Ilustración 5 Miembros de la red de conexión

Ya seleccionados los miembros de nuestra red y la topología de la misma, procedemos a crear nuestro sistema base (antena 1 situada en la ESPE) y nuestro sistema de recepción (antena 2 situada en mi casa), esto se muestra en las siguientes Figuras:

Ilustración 7 Antena para el sistema de recepción

Después de realizar las configuraciones necesarias para que la red funcione adecuadamente podemos ver el resultado de la misma en la Figura 8:

Ilustración 8 Red de Mi casa a la ESPE Ilustración 6 Antena para el sistema base

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Ilustración 9 Enlace de Radio

En la figura 9 se puede observar que el radio enlace funciona correctamente sin ningún problema. IV. RESULTADOS Al ubicar una antena en mi casa y la otra en la ESPE y establecer la red de comunicación se observó que el enlace de comunicación se realizaba directamente por la poca distancia que existen desde los dos nodos (ESPE – Mi casa) además de la altura de mi casa que era sumamente mayor a la de la ESPE, entonces no se tuvo ningún tipo de problema en la conexión y se pudo establecer directamente, esto podemos visualizar en la siguiente figura:

Ilustración 10 Resultado del radio enlace

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V. CONCLUSIONES Un aspecto a tener en cuenta sobre los radio enlaces es el importante ahorro en costes de adquisición y operativos comparado con el de un despliegue de tecnologías cableadas, permitiendo Desplegar las redes de telecomunicación de banda ancha de forma más rápida, sencilla y competitiva a zonas que no tienen fácil acceso a una igualdad en cuanto a las TIC por la brecha digital. En este laboratorio se ha podido apreciar que a pesar de la distancia, situación geográfica en la que se encuentran los sitios de interés a enlazar, se ha logrado demostrar que es posible levantar un radioenlace de comunicación. A través de la ayuda de aplicaciones de software gratuitas como Google Earth y Radio Mobile, se ha logrado recopilar información útil para conocer y validar los lugares donde se deben ubicar las repetidoras, alturas requeridas por las antenas, obteniendo una alternativa para el trayecto del radioenlace. Los niveles de recepción simulados y calculados teóricamente han sido satisfactorios, permitiéndonos decir que existirá un buen desempeño del enlace.

REFERENCIAS [1] Pedro Ruesca (2016). ¿RADIO ENLACE – ¿QUE ES UN RADIOENLACE? [en línea] Disponible en: http://www.radiocomunicaciones.net/radio/radio-enlaceque-es-un-radioenlace/ [2] ATOM (2002). Radio Enlace [en línea]. Disponible en http://mapasmerida.blogspot.com/p/introduccion.html [3] Pablo Remache (2015). Estudio y Diseño de un radio enlace para transmisión de datos e internet. Disponible en: http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/10776/1/CD6315.pdf [4] Francisco Ramos (2015). Diseño de Radio Enlaces [en línea]. Disponible en: http://www.radiocomunicaciones.net/pdf/radioenlaces/dis eno-basico-radioenlace.pdf. [5] UMTS (UTRAN). Diseño de una red de transmisión de acceso Disponible en: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11901/fichero/capi tulo5.pdf