Esta presentación fue descargada del sitio web http://es.slideshare.net/ivandarklife/estudio-y-disenode-redes-uatf elaborada por el Ingeniero Iván Cáceres
Factores de diseño Prospección de sitio (Site Survey) Software para radioenlaces Ejemplo de radioenlaces REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 2
Elección de la frecuencia 2.4 GHz 5.8 GHz Perfiles de trayectoria Línea de Vista Zona de fresnell Presupuesto de potencia Área de cobertura Sectorial Prospección de sitios Survey REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 3
4
5
Están relacionadas con la atenuación que ocurre en la señal cuando esta sale de la antena de transmisión hasta que llega a la antena receptora. Pérdidas en el espacio libre La mayor parte de la potencia de la señal de radio se perderá en el aire. Nótese que esto no tiene nada que ver con el aire, la niebla, la lluvia o cualquier otra cosa que puede adicionar pérdidas Mide la potencia que se pierde en el mismo sin ninguna clase de obstáculo. FSL(dB) = 20log10(d) + 20log10(f) + K (ctte) REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 6
Potencia de Transmisión. Se expresa en mw o en dbm. La potencia TX a menudo depende de la tasa de transmisión. La potencia TX de un dispositivo dado debe ser especificada en los manuales provistos por el fabricante. Ganancia de las Antenas. Las antenas son dispositivos pasivos que crean el efecto de amplificación debido a su forma física. El Mínimo Nivel de Señal Recibida, o simplemente, la sensibilidad del receptor. El RSL mínimo es expresado siempre como dbm negativos y es el nivel más bajo de señal que la red inalámbrica puede distinguir. Pérdidas en los Cables. Parte de la energía de la señal se pierde en los cables, conectores y otros dispositivos entre los radios y las antenas. La pérdida depende del tipo de cable utilizado y de su longitud. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 7
Margen del sistema, Corresponde a la diferencia entre el valor de la señal recibida y la sensibilidad del receptor. EIRP = PIRE (Potencia Irradiada Isotrópica Efectiva), está regulada por la ATT. La misma especifica la potencia máxima legalmente permitida para ser enviada al espacio abierto en un área específica. PIRE (dbm) = Potencia del transmisor (dbm) Pérdidas en el cable y conectores (db) + ganancia de antena (dbi) REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 8
Margen y Relación SNR SNR requiere que haya cierto margen para garantizar el funcionamiento adecuado del enlace. La relación entre el ruido y la señal se mide por la tasa de señal a ruido. Con valores de SNR a 16 db para una conexión de 11 Mbps y 4 db para la velocidad más baja de 1 Mbps. Relación señal a ruido [db] = 10*Log10 (Potencia de la señal [W] /Potencia del ruido [W]) REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 9
El cálculo de presupuesto de enlace es para estar seguro de que el margen en el receptor es mayor que un cierto umbral. La PIRE debe estar dentro de las regulaciones. Margen = Potencia de Transmisión [dbm] Pérdidas en el cable TX [db] + Ganancia de Antena TX [dbi] - pérdida en la trayectoria del Espacio Abierto [db] + Ganancia de Antena RX [dbi]- Pérdida de Cable RX [db] - Sensibilidad del receptor [dbm] REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 10
La Pérdida en el Espacio libre = FSL REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 11
Potencia de transmisión +25dBm Pérdida en los cables -1dB Pérdida en el Duplexer de TX -2 db Pérdida en el Cable de TX -2.5 db Ganancia de la antena TX +21 db PIRE: 40.5 dbm Pérdida en el espacio libre (FSL) -124.5 db Ganancia de la antena RX +21 db Pérdida en el Cable RX de -2.5dB Pérdida en el Diplexer de RX -2 db Pérdida en Cable -1 db --------------- Nivel de Señal Recibida = -68.5dBm PIRE: Potencia Isotrópica Radiada Equivalente REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 12
Debemos tener en cuenta factores de corrección debido al terreno y la estructura de las edificaciones, factores climáticos y muchos otros. En enlaces de grandes distancias, factores como la lluvia, la niebla y aún el cambio en las condiciones de la vegetación pueden contribuir a que se pierdan 15 db. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 13
14
15
16
17
18
Planificacion y Simulacion Wireless Network Link Analysis (web) Ligo Link Calc. (web) Radio Mobile. PTP LINKPlanner RadioEarth REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 19
El grupo Profesional de Radio de Paquetes de Bahía Verde (GBPRR, por su sigla en inglés) ha generado una variedad de herramientas de planificación de enlaces que se encuentran gratuitas en línea. Las mismas se encuentran disponibles en http://www.qsl.net/n9zia/wireless/page09. html. Como están disponibles en línea, trabajan con cualquier dispositivo que tenga un navegador web y acceso a Internet. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 20
21
22
23
24
25
LigoWave fue fundada en 2007 como un fabricante y desarrollador de soluciones inalámbricas de alto desempeño para proveedores de servicios y compañías de telecomunicación a nivel mundial. Los productos LigoWave son desarrollados con clientes carrier-class. Las soluciones de Acceso de Banda Ancha de LigoWave operan en bandas de frecuencia licenciada y no-licenciada. Todos los productos LigoWave usan un protocolo propietario lo cual asegura su robusteza y excepcional desempeño. Tiene su programa online Link Calculator http://www.ligowave.com/linkcalc/ Crear una cuenta para acceder. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 26
27
28
MAPA REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 29
30
Software de libre distribución para el cálculo de radio enlaces de larga distancia en terreno irregular. Utiliza perfiles geográficos combinados con la información de los equipos (potencia, sensibilidad del receptor, características de las antenas, pérdidas, etc.) que quieren simularse. Tiene múltiples utilidades de apoyo al diseño y simulación de los enlaces y las redes de telecomunicaciones. Utiliza para la evaluación de los enlaces, el perfil geográfico de las zonas de trabajo. Trabaja con frecuencias entre los 20MHz y 40GHz y longitudes de trayecto de entre 1 y 2000 Km. http://www.cplus.org/rmw/, existe un enlace directo a la página de descargas de Internet. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 31
32
33
34
35
36
Motorola ha lanzado su herramienta PTP LINKPlanner, la cual elimina todo tipo de suposiciones durante el proceso de diseño de enlace y provee la información que usted necesita para estar seguro de que el rendimiento del enlace será el apropiado antes de adquirirlo. PTP LINKPlanner es una herramienta de diseño de sistemas gratuita y fácil de utilizar, disponible como una herramienta independiente o como parte de la Serie One Point Wireless de Motorola. Si se utiliza junto con las herramientas MeshPlanner y LANPlanner, que también forman parte de la Serie, se pueden diseñar redes inalámbricas de prácticamente cualquier tamaño y complejidad de manera sencilla y sistémica para lograr una implementación óptima y rentable. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 37
38
39
40
41
42
43
Montajes sobre el techo (No-penetrantes) Montaje de Pared REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 44
Cajas herméticas REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 45
Monopolos Los monopolos son postes afilados huecos hechos de acero galvanizado que se construyen de tubos articulados que pueden llegar hasta 60 metros. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 46
Torres Auto Soportadas Las torres autosoportadas son caras pero algunas veces son necesarias, particularmente cuando se requiere una gran altura. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 47
Torres Arriostradas Son mucho más económicas pero ocupan un área considerable ya que los vientos deben estar anclados a una distancia de la base que es por lo menos la tercera parte de la altura. Cuando se dispone de terreno, una torre Arriostrada es ideal para cubrir todas las necesidades de comunicaciones. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 48
49
Alineación cuando podemos ver el otro extremo del enlace Para alinear las antenas se requiere dos equipos de trabajo, uno en cada extremo del enlace y dotados de algún medio de comunicación como teléfono celular o radio de dos vias. Las herramientas aconsejadas son: 1) Radio de dos vias o telefono celular 2) Laptop dotado de software que permita medir la intensidad de la señal recibida 3) Binocular o largavista 4) Inclinometro para medir el ángulo de elevación REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 50
51
Alineación cuando NO podemos ver el otro extremo del enlace Ademas de lo listado en el aparte anterior, necesitaremos: 1) Brujula de la mejor calidad que podamos conseguir. 2) Dispositivo GPS. 3) Analizdor de Espectro portatil. 4) Los mejores mapas que podamos conseguir de la zona, preferiblemente con elevaciones o curvas de nivel. 5) El programa Google Earth nos permite calcular el rumbo entre los extremos y ver muchos detalles topograficos REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 52
53
Topología de red con simulaciones de radio Presupuesto Recursos de Hardware Electricidad Puesta a tierra y protección contra rayos Herramientas Recursos humanos Transporte local Gastos adicionales Licencias y permisos Mástil o torre Adquisición del equipo REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 54
El diseño considera: Establecer la estructura de la red Ubicar sitios estratégicos para situar las RB y definir el área de cobertura de cada una. Definir la banda de frecuencia dentro de la cual se va operar (ATT). Elección de los equipos que serán empleados en la implementación de la red. Diseñará un sistema que integre todos nuestros nodos de red de manera eficaz (Red Tx, Enlaces o FO) REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 56
Este proceso empieza con la definición de las estrategias a seguir: Objetivos planteados con los medios Tecnología disponible Definida la línea de estrategia, se centra el análisis en la planificación estructural, definiendo planes de desarrollo del sistema centrándose en los planes técnicos fundamentales. Finalmente se define el mantenimiento y la explotación del sistema diseñado. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 57
Aumentar la tasa de penetración de los usuarios, con una demanda inicial y su respectiva proyección a corto plazo. Ubicar a posibles usuarios para los múltiples servicios que se podrían ofrecer a través de una red WiFi, WIMax o LTE. Establecer una estructura general de la red. Dimensionar y diseñar la red inalámbrica. Determinar los equipos requeridos. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 58
Elaborar los diagramas de cobertura. (Apoyo de Software) Elaborar los perfiles topográficos. (Apoyo de Software) Realizar una evaluación referencial de costos de equipos, materiales y recursos humanos para una futura implementación de la Red Inalámbrica Detallar las fortalezas y debilidades de la Red además de recomendaciones para su implementación. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 59
Identificación de las necesidades y diseño técnico detallado. Planificación del sistema. Diseño técnico y posibles soluciones. Despliegue de la red de telecomunicaciones. Análisis y optimización de la calidad de funcionamiento de la red. Escalabilidad REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 60
61
62
Cartografia de Alta Resolucion. Software $$$ REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 63
REDES INALÁMBRICAS 64 27/12/2014
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
El Alcance y frecuencias de trabajo permite una rápida implementación de equipos WiFi. WiMAX y LTE utilizan tecnologías similares. Ambos alcanzan tasas de datos muy altas. Ambos ofrecen nuevos servicios. Uso de: OFDMA, MIMO. LTE tiene la ventaja de gran base por clientes GSM / UMTS. WiMAX tiene la ventaja de ser una tecnología para áreas extensas. WiFi tiene la ventaja de ser una tecnología de acceso general. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 79
Con la implementación de redes inalámbricas se tiene ahorro en equipos. Rápida Instalación. LTE es un tecnología competitiva. (Evolución e interoperabilidad). Todo IP Mas Cobertura y mas AB. El Software de simulacion es un gran apoyo para las redes inalambricas. REDES INALÁMBRICAS 27/12/2014 80
Consultas: ivan.caceres@axsbolivia.net