ENLACE DE REDES

INALA MBRICASRadio Mobile y Google Earth

Por: Johan Silva Cueva

999720882

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ENLACE DE COMUNICACIONES DE REDES INALÁMBRICAS CON RADIO MOBILE Y GOOGLE

EARTH

Para realizar el enlace inalámbrico entre las dos estaciones, es necesario conocer el perfil del

trayecto, sus condiciones climáticas, su terreno y si existe línea de vista. Estos factores, son muy importantes al momento de diseñar el enlace ya que, determinan la

confiabilidad del mismo y permitirán garantizar que se obtenga una relación señal-ruido mínima que garantice su funcionamiento.

TOPOGRAFÍA DEL TERRENO

El trayecto que une a las dos estaciones, tiene una topografía irregular. Además, las estaciones de

salida y llegada, se encuentran ubicadas en las faldas y cima de la montaña respectivamente. No se

dispone de visibilidad directa entre ellas razón por la cual, se debe realizar un perfil topográfico del trayecto y estudio del radioenlace para ubicar un lugar adecuado que permita realizar la unión de

ambas estaciones.

Perfil topográfico entre las dos estaciones Como se puede apreciar en el gráfico anterior, no existe línea de vista en entre las dos estaciones

del Teleférico. Por tanto, es necesario escoger un punto donde exista línea de vista entre las dos estaciones.

Cálculo del Radioenlace Wi-Fi

Para realizar el cálculo del radioenlace Wi-Fi, es necesario conocer previamente todos los puntos que se van a comunicar:

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Calculando un enlace de radio punto a punto con Radio Mobile

Hoy en día están bastante extendidos los enlaces punto a punto, para conseguir enlazar sucursales, redes Wi-Fi, videovigilancia y otros servicios. Pero antes de realizar estos enlaces es necesario

realizar un estudio de viabilidad (Presupuesto de enlace) sobre la zona, para ello antes de ir in situ al

terreno, es necesario realizar una estimación del enlace mediante el software Radio Mobile. Mediante este programa se logra conseguir los mapas topográficos y podemos conseguir una

aproximación orientativa de la viabilidad del enlace.

En este Taller vamos a mostrar cómo realizar estos cálculos para posteriormente realizar el estudio

sobre el terreno, para ver el ruido y las perdidas generados por el entorno.

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Antes de nada necesitamos tener instalado en nuestro equipo la aplicación Radio Mobile,

Una vez operativa la aplicación, en el laboratorio vamos a realizar con dos ubicaciones en la

provincia de Lima. Para ello vamos a usar la aplicación Google Earth, ya que las nuevas versiones de Radio Mobile permiten importar ubicaciones desde Google Earth.

Los pasos que seguiremos durante la práctica para el cálculo de nuestro enlace son los siguientes:

1. Crear dos ubicaciones en Google Earth.

2. Crear unidades en Radio Mobile desde las ubicaciones en Google Earth. 3. Crear una red en Radio Mobile.

4. Crear un sistema en Radio Mobile. 5. Cálculo e interpretación del enlace.

6. Exportando el enlace a Google Earth.

Crear dos ubicaciones en Google Earth

En Google Earth vamos a elegir las ubicaciones entre el Distrito de Santa Anita y el Distrito de

Chaclacayo. Para ello en su buscador meteremos las ubicaciones que deseamos. No vamos a hacer una extensa explicación de Google Earth ya que se escapa de este artículo, sólo vamos a indicar que

pasos seguir.

El siguiente ejemplo nos muestra los pasos a seguir para crear el enlace de redes inalámbricas.

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1. Buscar la ubicación.

2. Añadir un marcador en la Giralda.

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3. Buscar el Estadio Olímpico.

4. Añadir un marcador en el Estadio Olímpico.

5. Crear unidades en Radio Mobile desde las ubicaciones en Google Earth

Ahora vamos a incluir las ubicaciones de Google Earth como unidades en Radio Mobile. Para ello

vamos a copiar primero la ubicación de la Giralda en Google Earth para pegarla en Radio Mobile. Con el botón derecho hacemos clic sobre el marcador en el mapa o en la lista de ubicaciones y

elegimos la opción Copiar.

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6. En nuestro Radio Mobile hacemos clic sobre el icono unidades . Una vez abierta la ventana, elegimos la unidad 1 y luego hacemos clic en el botón Pegar.

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7. Sin cerrar la ventana unidades, volvemos a nuestro Google Earth y copiamos la segunda

ubicación del mismo modo que hicimos antes. Después elegimos en Radio Mobile la unidad 2 y repetimos el proceso pegando la unidad y para terminar hacemos clic en el botón OK.

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8. Verificar. Si todo ha ido bien, en nuestro mapa de Sevilla tienen que aparecer ambas

unidades, como mostramos en la siguiente imagen.

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9. Crear una red en Radio Mobile

Una vez tenemos las unidades, tenemos que decir el tipo de red para el cual vamos a realizar el

cálculo así como la frecuencia y demás valores necesarios para un cálculo lo más aproximado posible.

Para ello hacemos clic en el botón para las propiedades de las redes . Nos aparecerá la primera ventana donde vamos a asignar los siguientes datos:

o Nombre de la red --> PiPo e2H.

o Frecuencia mínima --> 5170 (banda 5 GHz).

o Frecuencia máxima --> 5805 (banda 5 GHz).

o Polarización --> Vertical.

o Modo estadístico --> Accidental.

o % de tiempo --> 99.

o % de situaciones --> 99.

o Pérdida adicional --> Ciudad.

o % --> 100.

o Clima --> Continental templado.

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Una vez tenemos configurados los parámetros de nuestra red, pasamos al apartado Topología, donde vamos a elegir el tipo Red de datos, cluster (Nodo/Terminal).

10. Crear un sistema en Radio Mobile

Ahora pasamos al apartado Sistemas, donde vamos a indicar las potencias de nuestros dispositivos

así como las ganancias de las antenas. Nosotros vamos a usar dispositivos UBiQUiTi, en concreto el

modelo Rocket M5 con una potencia de 500 mW (27 dBm) y una antena parábola AirMax de ganancia 30 dbi.

Elegimos el Sistema 1, a continuación en el desplegable de la derecha referente al Radiosys elegimos cualquiera menos el 00 (VHF-UHF), nosotros elegimos el 02. A continuación introducimos

los siguientes datos de configuración:

o Nombre del sistema --> UBNT Rocket M5 30 dbi.

o Potencia del Transmisor --> 27 dBm.

o Umbral del Receptor --> -98 dBm.

o Tipo de antena --> corner.ant (se puede descargar otros modelos de antenas desde los

fabricantes).

o Ganancia de antena --> 30 dBi.

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11. Por último, vamos al apartado Miembros donde vamos a elegir las unidades y asociarlas al

sistema, así como hacia donde se orienta la antena.

En nuestro caso la Giralda será el nodo y el Estadio Olímpico la terminal, seleccionamos ambos unidades y elegimos su Rol así como al sistema perteneciente. En la dirección de la antena

indicaremos que la Giralda apunta hacia el Estadio Olímpico y viceversa. Una vez terminado hacemos clic en el botón OK.

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12. Calculo e interpretación del enlace

Una vez configurado todos los parámetros, vamos a realizar el cálculo e interpretación para ello

vamos clic en el icono enlace de Radio .

Esto nos mostrará una pantalla donde aparece la elevación del terreno así como nuestros dos dispositivos, la primera interpretación que podemos hacer es que no es viable el enlace. De todos

modos no hemos puesto aún las alturas de las antenas.

La Giralda tiene una altura incluido el Giraldillo de 101 metros, lo cual pondremos en el nodo Giralda.

El Estadio Olímpico tiene una altura de 22 metros.

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A pesar de la altura, el enlace sigue sin ser viable a pesar de tener sólo una distancia de 3,63 Km,

esto es debido principalmente al ruido que introducirá la ciudad. Uno de los valores más importantes es el Nivel RX en dBm, cuanto menor sea mejor calidad tendrá el enlace, lo ideal es que se

encuentre entre -40 y -80 dBm. En nuestro caso tenemos -105,4 dBm por lo que el enlace no se

efectuaría. Un modo para solucionarlo sería pasar a la banda de 900 MHz, la cual sólo está disponible para las compañías de telefonía móvil.

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UBiQUiTi dispone tarjetas que trabajan en 900 MHz sin licenciar, la cual en algunos países es posible

usarlas sin mayor problema. Hay que recordar que lo más importante es conseguir que el Nivel Rx se aproxime lo máximo posible a 0.

EXPORTANDO EL ENLACE A GOOGLE EARTH Para terminar, vamos a exportar el enlace a Google Earth, para ello hacemos clic en la ventana del

enlace en el menúEditar y elegimos la opción Exportar a. Elegimos la opción Google Earth, hacemos clic en el botón OK y le asignamos el nombre con el que deseamos guardarlo.

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UN PROYECTO EN RADIO MOBILE CONTIENE

Un archivo Networks (*.net) incluye:

Parámetros de propagación, topología y las unidades que pertenecen a cada una de las 25

redes que puede almacenar en memoria. Datos técnicos para los 25 sistemas que puede almacenar.

Propiedades de hasta 50 unidades almacenadas en memoria.

Nombres de archivo del mapa (*.map) y las imágenes. Valores de altura de antenas para

unidades cuyo valor de altura difiere del definido en el sistema.

Para guardar el proyecto:

1. Guarde la matriz de elevaciones en File > Save map as. 2. Guarde cada imagen en File > Save picture as.

3. Guarde los datos de redes y unidades en File > Save networks as.

Para recuperarlo seleccione File > New networks para limpiar la memoria, seleccione Open networks y abra el archivo .net anterior y verifique que recupera el mapa, los datos de redes y unidades radio.

Herramientas

Radio Link Abra la herramienta en Tools > Radio Link y observará la siguiente ventana:

Esta ventana muestra los parámetros del enlace entre las dos estaciones seleccionadas. La opción Swap (invertir) permite visualizar el enlace en el sentido de transmisión inverso. Es posible

modificar las alturas de las antenas para investigar su efecto en el radioenlace. Pinchando con el ratón sobre el perfil aparecerá un cursor azul que permitirá obtener el despejamiento, elevación,

nivel de campo, pérdida básica y otros parámetros en ese punto.

Los botones marcados como `+´ junto a los valores de ganancia de antena permiten ver el diagrama de radiación de la antena y el ángulo acimutal empleado. Seleccionando View > Details

obtendrá un resumen del balance del enlace y la opción View >Distribution muestra las estadísticas de la señal en el trayecto. Si abre View > Observe > 80º observará una vista de la estación

receptora desde el transmisor:

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Radio Coverage

La herramienta Radio Coverage permite dibujar el área de cobertura de una unidad radio mediante cuatro tipos de gráficas:

� Single Polar: calcula el área de cobertura de una estación transmisora fija para un terminal móvil especificado realizando un barrido radial. Permite especificar los intervalos permitidos para el

radio de cobertura y el ángulo acimutal. La gráfica se puede representar en una escala de colores para indicar el nivel de señal recibida en dBm. El área de cobertura se dibujará sobre el mapa de

elevaciones principal, no sobre ampliaciones.

Tools > Radio coverage > Single polar.

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Combined Cartesian: este modo utiliza una o varias estaciones fijas para calcular el área de

cobertura que ofrecen a un terminal móvil especificado, en coordenadas cartesianas. La herramienta

permite representar los niveles de señal en una región ampliada del mapa principal.

Tools > Radio coverage > Combined Cartesian

Fresnel: colorea sobre el mapa de elevaciones las áreas que cumplen el intervalo de despejamiento

de la primera zona de Fresnel especificado. Tools > Radio Coverage > Fresnel.

Interference: a partir de las especificaciones del mínimo nivel de señal requerido y margen de interferencia entre dos estaciones transmisoras, la herramienta representa las regiones con un nivel

de interferencia aceptable y aquellas en las que se sobrepasa el margen de interferencia.

Tools > Radio Coverage > Interference. Best Sites: permite encontrar el mejor emplazamiento para una antena transmisora que debe

ofrecer cobertura a un conjunto de terminales receptores. Abra Tools > Radio Coverage > Find best sites, seleccione la opción within a network y especifique la unidad que desea emplazar como

“estación central” de la red.

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REALIZAR LOS SIGUIENTES ENLACES EN LOS PUNTOS INDICADOS

ENLACE 1= MUNICIPALIDAD DE LOS OLIVOS Y CARABAYLLO ENLACE 2= MUNICIPALIDAD SANTA ANITA Y OVALO SANTA ANITA

ENLACE 3= CENTRAL TELEFÓNICA SAN PABLO ( SAN LUIS) Y CHACLACAYO

CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA DE ANTENA DATOS:

a) Frecuencia mínima= 2420Ghz

b) Frecuencia máxima= 2480Ghz

c) NOMBRE DEL SISTEMA: WIFI ALFA d) Potencia de transmisión de la antena=25dBm

e) Umbral del receptor= -98dBm f) Tipo de antena = Probar con Cornet y Yagui

g) Perdida en los alimentadores= 0.2dB h) Ganancia de la antena=29dBi

SUGERENCIAS

VISITAR

1. http://www.ubnt.com 2. http://www.qsl.net/xe3rlr/antenas.htm

3. http://www.todoantenas.cl/ 4.

SOBRE DISEÑO DE ANTENAS

1. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_a_r/capitulo5.pdf