http://www.youtube.com/watch?v=TVP9U8yJsk8&feature=youtu.be

REDES DE RADIOENLACES DE MICROONDAS

ANTECEDENTES

 Heinrich Hertz (físico alemán) en 1887 produjo las primeras ondas de radio.

Durante la segunda guerra mundial el desarrollo de sistemas de microondas recibió un gran estímulo, debido a la necesidad de un radar de alta resolución capaz de detectar aviones y barcos enemigos.

                             

En los últimos años las frecuencias de microondas son  utilizadas cada vez más en telecomunicaciones

¿Qué es un radioenlace?

Se conoce como radioenlace a cualquier interconexión entre terminales de telecomunicación efectuada por ondas electromagnéticas, específicamente por aquellas que entran en el rango de las señales de radio.

Los radio enlaces, 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.

Una onda portadora es una forma de onda, generalmente sinusoidal, que es modulada por una señal que se quiere transmitir. Ésta onda portadora es de una frecuencia mucho más alta que la de la señal moduladora (la señal que contiene la información a transmitir).

Al modular una señal se desplaza su contenido espectral en frecuencia, ocupando un cierto ancho de banda alrededor de la frecuencia de la onda portadora. Esto permite multiplexar en frecuencia varias señales simplemente utilizando diferentes ondas portadoras y conseguir así un uso más eficiente del espectro de frecuencias.

En otras palabras, la modulación de onda codifica a la señal en una señal de radiofrecuencia, a la que se llama portadora.

CLASIFICACIÓN

Según sean sus terminales se dividen en:

      Radioenlace de servicio fijo: sistemas de comunicaciones entre puntos fijos situados sobre la superficie terrestre, que proporcionan una capacidad de información, con características de calidad y disponibilidad determinadas. Típicamente estos enlaces se explotan entre los 800 MHz y 42 GHz.

      Radioenlace de servicio móvil: como el nombre lo indica, son aquellas en la que las terminales son móviles.

Por la situación de las terminales pueden ser:

      Todos en la tierra: radioenlaces terrenales

      Uno o más repetidores en satélite: radioenlace espacial o por satélite

Según el tipo de señal que transmiten:

       Analógicas: fueron las primeras. Tenían finalidad de transmitir canales telefónicos y de televisión

       Digitales: permiten regeneración de la señal, mayor tolerancia al ruido e interferencias.

CARACTERÍSTICAS

      Las microondas son ondas electromagnéticas cuyas frecuencias se encuentran dentro del espectro de las súper altas frecuencias (entre los 10⁹ hasta aproximadamente 3x10¹¹ Hz con longitud de onda entre 30 cm a 1 mm).

     Protocolo IEEE802.11B, transmite a 2.4 GHz, alcanzando velocidades de 11Mbps Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a

      Tecnología dúplex

      Necesitan estar en puntos topográficos altos para poder enlazarse

      Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12 GHz, 18 y 23 GHz, con alcance entre 1 y 25 km. El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias entre 30 y 50 kilómetros.

      Sistema de transmisión de punto a punto

      Vista espaciada entre antenas de 40-50 Km

      Mientras más alta la frecuencia de operación mayor es la cantidad de canales que pueden ser obtenidos por multiplexación.

      Se realizan sólo si existe una vista de línea (LOS, Line Of Sight), es decir que tanto el emisor como el receptor puedan “verse”.

      Capacidades hasta de 140 Mbps (dependen de la frecuencia de operación).

      Estructuralmente los enlaces son sistemas en serie

COMPONENTES

Básicamente un enlace de vía de microondas tiene 3 componentes:

      Transmisor. Responsable de modular una señal a la frecuencia utilizada para transmitir.

         Receptor. Encargado de capturar la señal transmitida y llevarla de nuevo a señal.

        Canal aéreo. Representa un camino abierto entre el transmisor y el receptor

ESTRUCTURA

En la estructuración física de los radioenlaces se requiere tener:

      Estaciones terminales. Se requieran dos frecuencias por radiocanal:

1.  Frecuencia de emisión

2.                  Frecuencia de recepción

Nota: La distancia entre repetidores se llama Vano.

     

Estaciones intermedias. Las estaciones intermedias pueden ser nodales o repetidoras:

Ø  Estaciones nodales. Aquí se demodula la señal y se baja a baja a banda base. Se pueden extraer o    se introducir canales (drop-in). Al tramo terminal estación nodal se lo denomina sección de conmutación y es una entidad de control, protección y supervisión.

Ø  Repetidoras. Se encargan de retransmitir la señal tal y como es recibida. Se dividen en activos y pasivos.

1.    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.

2.    Pasivos: Se comportan como espejos que reflejan la señal y se los puede subdividir en:

 Ø pasivos convencionales, que son una pantalla reflectora (de fibra de vidrio o aluminio)y

 Ø 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.

Las estaciones intermedias se auxilian por equipos transceptores, antenas y elementos de supervisión y reserva.

ü  Transceptores (TRX)

Son equipos trasmisores-receptores en el mismo bastidor

Ü  ANTENAS DE MICROONDAS

La antena utilizada generalmente en las microondas es la de tipo parabólico.

Están formadas principalmente por el reflector y el alimentador. Se pueden clasificar en antenas:

a)    Omnidireccionales, irradian energía en todas direcciones con la misma intensidad

b)    Direccionales, la energía transmitida se concentra en un solo haz

ü  Supervisión

Como las estaciones funcionan en forma no atendida, se requieren métodos de supervisión de la adecuada explotación en las condiciones operativas. Pretende obtener la máxima información posible sobre el estado del radio enlace en un momento determinado y facilitar las operaciones de mantenimiento.

APLICACIONES

El uso principal de este tipo de transmisión se da en:

      las telecomunicaciones de largas distancias

      enlazar edificios diferentes

       Telefonía básica (canales telefónicos)

       Datos

       Telégrafo/Telex/Facsímile

       Canales de Televisión.

       Video.

       Telefonía celular (entre troncales).

       Transmisión de televisión y voz.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas	Desventajas
Bajo costo	Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para los enlaces
Instalación rápida y sencilla
Conservación más económica y de actuación rápida	Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las que hay que disponer
Supera irregularidades de terreno
La regulación sólo debe aplicarse al equipo	Al ser ondas, las condiciones atmosféricas, así como los fenómenos físicos pueden ocasionar interferencias, por lo que se utilizan sistemas y equipo auxiliar
Capacidad de aumentar separación entre repetidores incrementando altura de torres
	Por su estructura serial si una terminal falla se cae la red, por lo que es necesario sistemas de supervisión y control
Al aumentar la frecuencias de operación se incrementa su capacidad de transmisión
	Las licencias de operación resultan un poco difíciles ya que las autoridades deben de asegurarse que los enlaces no causen interferencia con los ya existentes
Las estaciones funcionan de manera no atendida

 

 

ACTUALIDAD

Por varias décadas las microondas formaron durante décadas el corazón del sistema de transmisión telefónica de larga distancia. A pesar de las ventajas y beneficios que ofrecen los sistemas de enlaces por microondas, desde la introducción de la fibra óptica, los radioenlaces han sufrido un desplazamiento importante de aplicación.

Siguen teniendo un lugar importante en el área comercial y telecomunicación a larga distancia. Sin embargo, su aplicación real se encuentra en las ciudades de ciertos países, principalmente de Estados Unidos.

CONCLUSIÓN

Aunque las microondas son lógicamente superiores, ni las distancias, ni la capacidad del medio, ni la velocidad, la convierten en un sistema muy utilizado.

Su principal desventaja se debe a su naturaleza del medio que, debido a ser una onda electromagnética, se ve afectaba por múltiples factores del medio que las rodea, requiriendo una serie de cálculos y prevenciones que un usuario se ve casi imposibilitado arreglar, por lo que necesita contratar el servicio forzosamente.

Pero a pesar de todo, las microondas terrestres siguen conformando un medio de comunicación muy efectivo para redes metropolitanas para interconectar, por ejemplo, bancos, mercados, tiendas departamentales y radio bases celulares.