Sistemas de Telecomunicación Privados. Private Mobile Radio

Transcripción

1 Sistemas de Telecomunicación Privados Private Mobile Radio

2 Índice Introducción Necesidades de los usuarios Situación del mercado Sistemas PMR Estructura Básica Sistemas convencionales Sistemas Trunking Radiocomunicaciones Privadas Walkie-Talkie Trunking Analógico Trunking Digital Diseño de Sistemas PMR Caso Práctico Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 1

3 Sistemas Trunking Trunking: método de organización del tráfico de canal donde los canales de tráfico se asignan a los servicios a medida que se van necesitando Sistemas Trunking Varias organizaciones pueden compartir la misma infraestructura y recursos de red Cualquier petición de cualquier usuario puede ser atendido por cualquier recurso libre Esta asignación se realiza de manera automática y organizada Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 2

4 Sistemas Trunking Una imagen vale más que mil palabras Convencional Trunking Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 3

5 Sistemas Trunking Ventajas Mejor calidad de comunicación Menor tiempo de acceso a la red Mejor aprovechamiento del espectro radioeléctrico Cada grupo de usuarios es una red virtual independiente Asignación dinámica de canales comunes El usuario no selecciona canales, sino que marca el número del individuo o grupo llamado Es posible integrar y gestionar con eficacia, seguridad y bajo coste todo el tráfico de una red de radio Mayor capacidad y menor probabilidad de bloqueo Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 4

6 Sistemas Trunking Analógicos LTR (Logic Trunked Radio) MPT1327 Digitales EDACS (Ericsson) APCO25 (Motorola) iden (Motorola) TETRAPOL (EADS Telecom) TETRA (Estándar Europeo ETSI) Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 5

7 Radiocomunicaciones privadas Sistemas walkie-talkie PMR 446 Sistemas trunking analógicos MPT1327 Sistemas trunking digitales TETRA (Siguiente capítulo) Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 6

8 Sistemas walkie-talkie Sistemas PMR más simples Los móviles se comunican entre ellos directamente, sin utilizar estaciones base ni sistemas de control Ventajas: sencillos, rápidos, fiables y económicos (desde 24 /pareja) Desventajas: no son flexibles, no es posible interactuar con otras redes Aplicaciones Pequeños grupos con escasas necesidades de comunicación Uso doméstico Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 7

9 Actividad (5 ) Grupos de ordenador RETO!! Utilizar Internet, entrar en el MITYC y encontrar la siguiente información Normativa que regula el sistema PMR446? Cuál es la Canalización? (Lista de canales) Potencia máxima radiada? Alcance máximo? Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 8

10 Sistemas walkie-talkie Los equipos han de cumplir con las características técnicas del estándar ETSI ETS No se necesita licencia No existe la posibilidad de tarificar Channel Frequency (MHz) Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 9

11 Sistemas walkie-talkie Algunos equipos T-5422 XTN446 Alan HP446 Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 10

12 Sistemas walkie-talkie Utilización de CTCSS (denominados códigos o subcódigos) para aumentar el número de usuarios por portadora Realmente los equipos transmiten a la máxima potencia considerada Sistema Parrot o ATX para extender cobertura repetidor Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 11

13 Trunking Analógico: MPT 1327 Estándar de facto creado en Inglaterra La norma MPT1327 (1988) fue la primera en estandarizar sistemas privados de radio móvil terrestre Fue sin duda una precursora de las actuales comunicaciones móviles públicas y privadas Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 12

14 Trunking Analógico: MPT 1327 Individual Grupo Entre Sites Teléfono Posicionamiento Datos Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 13

15 Trunking Analógico: MPT 1327 Diseñado principalmente para comunicaciones analógicas de voz Manejo de datos hasta 1.2 kbps Posibilidad de encriptamiento Señalización digital por canal común de control cíclico y burst mode Canal de control dedicado / no dedicado Transferencia automática del canal de control Sistema Aloha Ranurado para acceso al canal Se necesita un centro de control (TSC, Trunking System Controller) Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 14

16 Trunking Analógico: MPT 1327 Estructura básica hasta 3 canales. Cada canal puede dar cobertura de entre 70 a 100 usuarios, dependiendo del grado de servicio Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 15

17 Trunking Analógico: MPT 1327 Estructura extendida hasta 24 canales. PCM switch para salir a la red telefónica y puesto de control Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 16

18 Trunking Analógico: MPT 1327 Sistema Multi-Site hasta 10 Sites. El enlace se puede realizar mediante cableado - enlace de microondas - T1/E1 - TCP/IP Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 17

19 Trunking Analógico: MPT 1327 Sistema Nacional hasta 800 Sites Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 18

20 Trunking Analógico: MPT 1327 Sistemas de posicionamiento mediante GPS Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 19

21 Trunking Analógico: MPT 1327 Extensión de una celda Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 20

22 Trunking Analógico: MPT 1327 Funciones de repetidor Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 21

23 Trunking Analógico: MPT 1327 Terminales Funcionan en semiduplex a dos frecuencias Radios disponibles para VHF, UHF y 800MHz Icom F-110 Kenwood Tk-2180 Motorola EP450 Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 22

24 Actividad (10 ) Utilizar Internet Realizar un presupuesto de un sistema MPT 1327 (banda UHF 450MHz) con un solo site Estación base Equipos móviles para unos 300 usuarios y 2 despachos Qué utilidad podría tener el sistema desarrollado? Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 23

25 Diseño de Sistemas PMR 1. Estudio de cobertura Cálculo del valor medio de señal necesario Corrección por ruido y multitrayecto Corrección por variaciones espaciales y temporales Cálculo de la sensibilidad Obtención de las pérdidas de propagación Cálculo del radio máximo 2. Despliegue celular cubriendo el área deseada 3. Selección de frecuencias y número de canales por estación Estudio del tráfico cursado por estación Utilización de las tablas de Erlang C Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 24

26 Diseño de Sistemas PMR E m 1º Valor medio de Señal Valor medido de la señal en bornes del receptor necesaria para garantizar una calidad de servicio adecuada Tensión (V m dbuv) Campo (E m dbuv/m) Potencia (P m dbm) Conversiones P m dbm V db V 107 m db V m V db V 20log f MHz 10log R G dbi L db / m R R Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 25

27 Diseño de Sistemas PMR 2º Corrección por ruido y multitrayecto Ruido artificial originado por el hombre (máquinas, ignición de vehículos ) Multicamino variaciones rápidas del canal r E Recepción en BS Recepción en móvil Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 26

28 Diseño de Sistemas PMR 2º Corrección por ruido y multitrayecto Recepción en estación base A - Vehículo en movimiento tráfico alto B - Vehículo en movimiento tráfico bajo C - Vehículo en movimiento sin tráfico D - Vehiculo estacionado con tráfico alto E - Vehiculo estacionado con tráfico bajo Recepción en móvil A - Vehículo estacionado en un área muy ruidosa B - Vehículo en movimiento en un área muy ruidosa C - Vehículo en movimiento en un área poco ruidosa Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 27

29 Diseño de Sistemas PMR 3º Corrección estadística por variaciones espaciales y temporales e E La calidad de cobertura se especifica para un porcentaje de ubicaciones (%L) y de tiempo (%T) Banda db db L T VHF 8 3 (tierra y mar) UHF 10 2 (tierra) 9 (mar) P(%) k(p) e E k L 2 k T % 2 % L T Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 28

30 Diseño de Sistemas PMR 4º Cálculo de la sensibilidad S dbm P dbm E E m 5º Obtención de las pérdidas de propagación máximas PIRE: potencia isotrópica radiada equivalente PRA: potencia radiada aparente PIRE PRA 2. 15dB PIRE dbm Lb db GRx db LRx db S dbm Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 29 r e

31 Diseño de Sistemas PMR 6º Cálculo del radio máximo Se aplica un modelo empírico adecuado al entorno Ejemplo, para medio urbano, modelo de HATA: Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 30

32 Diseño de Sistemas PMR Despliegue celular cubriendo el área deseada Ejemplo R=5km Zona de interés 5km x 12km Los emplazamientos tienen que ser realistas Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 31

33 Diseño de Sistemas PMR Selección del número de canales por estación Tráfico medido medido en Erlangs. 1 Erlang equivale a una ocupación del 100% de un canal Se considera siempre el peor caso: la hora cargada, es decir, la de mayor tráfico Cada usuario realiza un número de llamadas medio en la hora cargada, n Cada llamada tiene una duración media, T llamada Tráfico por usuario: T llamada (s)*n/3600 Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 32

34 Diseño de Sistemas PMR A partir de la densidad de usuarios tráfico total de cada transmisor Utilización de las tablas de Erlang C cálculo del número de canales necesarios para un GoS Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 33

35 Caso Práctico (2h 30 ) RETO 3 grupos de trabajo Realizar un proyecto de planificación de MPT1327: Mínimo coste! 2h Presentar el proyecto 10 /grupo Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 34

36 Caso Práctico Se desea dotar de cobertura MPT1327 para una nueva empresa de transportes de la zona de Gandía y Oliva Zona de interés 5km x 12km Bandas de trabajo Uplink MHz Downlink MHz Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 35

37 Caso Práctico Características de la estación base Estación Base Potencia 10 dbw Pérdidas en el combinador (Tx) 4 db Pérdidas en el duplexor 1.5 db Pérdidas en el cable 1.05 db Ganancia en el multiacoplador (Rx) 2 db Ganancia de la antena 3 dbd Sensibilidad -6 dbuv Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 36

38 Caso Práctico Características del móvil Estación móvil Potencia 10 dbw Pérdidas en el alimentador 0.39 db Pérdidas por rendimiento imperfecto 3 db Ganancia de la antena 3 dbd Sensibilidad -6 dbuv Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 37

39 Caso Práctico Flota de transportes: 3000 camiones Número de llamadas por móvil en la hora cargada: 2.5 Duración media de las llamadas: 20s GoS: 5% Suponer peores condiciones de ruido Cobertura perimetral de un 90% durante un 90% del tiempo Considerar que el tráfico está igualmente distribuido por el área de interés Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 38

40 Caso Práctico Calcular la cobertura del sistema suponiendo L b log 10 d km Atención que la ganancia de la antena está en dbd y la potencia en dbw! Realizar un despliegue aproximado del sistema Calcular cuántos canales se deberían de asignar a cada estación Realizar un cálculo aproximado del coste del sistema Suponed que el coste por canal es de 1000 /año Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 39

41 Bibliografía José María Hernando Rábanos, Manuel Montero y Fernando Pérez, Ingeniería de Sistemas Trunking, Editorial Síntesis Sistemas de Telecomunicación Privados Jose Fco. Monserrat del Río 40

42 Preguntas, Sugerencias?