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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN ""NNOORRMMAA DDEE IINNSSTTAALLAACCIIÓÓNN PPAARRAA RRAADDIIOOSS DDEE MMIICCRROOOONNDDAASS EENN LLAASS ÁÁRREEAASS DDEE OOPPEERRAACCIIÓÓNN,, MMAANNTTEENNIIMMIIEENNTTOO EE IINNFFRRAAEESSTTRRUUCCTTUURRAASS DDEE TTEELLEEFFÓÓNNIICCAA MMÓÓVVIILLEESS"" AASSEESSOORR:: IINNGG.. BBEENNIITTOO BBAARRRRAANNCCOO CCAASSTTEELLLLAANNOOSS San Juan de Aragón, Estado de México, Mayo de 2012. CCHHIIJJAATTEE MMAARRTTIINNEEZZ FFRRAANNCCIISSCCOO AADDRRIIAANN CCHHIIJJAATTEE MMAARRTTIINNEEZZ EESSAAUU TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA P R E S E N T A : UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. "NORMA DE INSTALACIÓN PARA RADIOS DE MICROONDAS EN LAS ÁREAS DE OPERACIÓN, MANTENIMIENTO E INFRAESTRUCTURAS DE TELEFÓNICA MÓVILES" I Indice Ι Introducción ΙΙΙ Capitulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 1 1.1 Propagación de ondas en la atmósfera 1 1.2 Principios de la óptica del rayo 2 1.2.1 El índice de refracción en la atmósfera 4 1.2.2 Curvatura del rayo con respecto a la tierra 5 1.2.3 Valor K 6 1.3 Propagación atmosférica multitrayecto 7 1.3.1 Conducción basada por tierra 7 1.3.2 Conducción elevada 8 1.3.3 Formación de un conducto 8 1.3.4 Probabilidad de formación de conductos 9 1.4 Perfiles del terreno 10 1.4.1 Perfiles de vano 10 1.4.2 Zona de Fresnel 13 1.4.3 Curvatura de la tierra 13 1.4.4 Reflexiónes en la tierra 13 1.4.5 Método geométrico 16 1.4.6 Método analítico 17 1.5 Replanteo de campo 19 1.5.1 Procedimientos del Replanteo 19 1.5.2 Trabajo de campo 20 1.5.3 Equipo necesario para un replanteo 23 1.5.4 Informe del replanteo 24 1.5.5 Áreas con dificultad para enlaces de microondas 24 1.6 Antenas 25 1.6.1 Parámetros de la antena 25 1.6.2 Ganancia de antena 25 1.6.3 ROE 27 1.6.4 Niveles de lóbulo lateral y posterior 27 1.6.5 Polarización cruzada 28 1.6.6 Anchura del haz 28 1.6.7 Estabilidad mecánica 29 1.6.8 Estudio del enlace 29 Capitulo 2 Desarrollo e infraestructura 30 2.1 Norma de Instalación para radios de microondas en Telefónica Móviles 30 2.1.1 Instalación en gabinetes 30 2.1.2 Alimentación De Bastidor Para Exterior (gabinete exterior Ericsson de RF 2206 32 2.1.3 Conexión a Tierra De Bastidor Para Exterior (gabinete exterior Ericsson de RF 2206) 33 2.1.4 Radio Base Nokia 2 Gabinetes 36 2.1.5 Radio Base Nokia 3 Gabinetes 39 2.1.6 Alimentación De Bastidor Para Exterior 40 2.1.7 Traspaso E1 41 "NORMA DE INSTALACIÓN PARA RADIOS DE MICROONDAS EN LAS ÁREAS DE OPERACIÓN, MANTENIMIENTO E INFRAESTRUCTURAS DE TELEFÓNICA MÓVILES" II 2.2 Instalación de Bastidores (Sitios Existentes) 42 2.2.1 Instalación De Bastidor Para Interior 42 2.2.2 Equipamiento De Bastidor Para Interior 42 2.2.3 Alimentación De Bastidor Para Interior 43 2.2.4 Conexión a Tierra De Bastidor Para Interior 43 2.2.5 Rack 19” 44 2.3 Instalación Shelter EB-7 / EB-10 46 2.4 Trayectorias en general dentro del bastidor repartidor 49 2.5 Instalación Exterior (OUTDOOR) 51 2.6 Etiquetado 55 2.7 Traspasos 59 Capitulo 3 Reporte de ingeniería y memoria de cálculo 6 3.1 Información general 61 3.1.1 Resumen de resultados 62 3.1.2 Poligonal 63 3.1.3 Ingeniería de enlace 65 3.1.4 Plano exterior vista de planta 66 3.1.5 Plano exterior vista lateral 67 3.1.6 frente de bastidor 69 3.1.7 Soportes 71 3.1.8 Plano Ubicación del sitio 72 3.1.9 Plano Ubicación del sitio 72 3.1.10 Posiciones asignadas en DSX 73 3.1.11 Fotografías del sitio 74 3.1.12 Plano exterior vista de planta 77 3.1.13 Plano exterior vista lateral 78 3.1.14 Plano interior del sitio 79 3.1.15 Soportes 81 3.1.16 Formato CNI 87 3.1.17 Consideraciones para la instalación 89 Conclusiones 90 Bibliografía 94 III Objetivo Interpretar la norma de instalación para radios de microondas en las áreas de operación, mantenimiento e infraestructuras de telefónica móviles. IV Introducción El surgimiento de las computadoras trajo consigo en poco tiempo la aparición de las redes de datos, en las cuales dos o más equipos de computadoras conectados entre sí a través de un cable, podían compartir información en forma eficiente. Sin embargo, a pesar de todas las ventajas que ofrecen estos tipos de redes, todavía existen dificultades para conectar organizaciones o departamentos dentro de una misma organización, a causa de los problemas que se presentan en el diseño del cableado, situación que llevó al surgimiento de las redes inalámbricas. Una red inalámbrica presta esencialmente el mismo servicio que una red cableada tradicionalmente, la carencia de un cableado hace a la red mucho más flexible. También es una ventaja cuando la disposición física del edificio haga imposible la instalación del cableado. Son particularmente apropiadas para la utilización de computadores portátiles o dispositivos de telemetría, lo cual permite movilidad sin sacrificar las ventajas de estar conectado a una red. Uno de los métodos de transmisión inalámbrica que se está aplicando en los últimos años es la tecnología de enlaces de radio microondas, la cual permite la transmisión de información mediante ondas electromagnéticas que pueden ser transmitidas a gran velocidad, permitiendo un ancho de banda de transmisión bastante amplio; para ello es necesario que exista línea de vista, y que no se interpongan obstáculos entre el transmisor y el receptor. Esta tecnología no escapa del inclemente ruido que tanto afecta a los sistemas de comunicaciones. Dentro de estos se tiene que los efectos atmosféricos, de una u V otra forma, afectan a dichos enlaces, produciendo desvanecimiento y cambios de dirección en las ondas electromagnéticas1 . Cuando se habla de la estructuración de redes de comunicaciones se debe tener en cuenta fundamentalmente la orografía de la región en cuestión, es así que las condiciones de predicción de comportamiento son decisivas en la planificación y posterior funcionamiento del sistema. Todos estos problemas se reducen a la propagación de ondas electromagnéticas y la influencia que tiene el medio sobre el comportamiento de estas ondas en el espacio, para ello se utilizan tediosos cálculos que son imperativos pero no necesarios. Al adoptar una topografía digital, con una base climatológica y a través de ella escoger el mejor método de predicción válido para la zona; se eliminan notablemente estas dificultades. Desarrollar la herramienta de planificación, delimitarla, y seleccionar los mejores métodos tanto en predicción como en discriminación de rutas, es la tarea que se aborda en este trabajo de tesis. La temática corresponderá a las fases de desarrollo de la aplicación, esto es: propagación de ondas, pronóstico de confiabilidad, preparación de la base digital y selección de rutas. La planificación de sistemas abarca los principales parámetros de los sistemas de radioenlace. Éste incluye la configuración de la red, la capacidad del sistema,los objetivos de la ejecución y la banda de frecuencia. La parte mas detallada de la planificación cubre los parámetros de vano, como alturas de las antenas, tipos de antena y tamaños, cumplimiento y cálculos de la disponibilidad, configuración de diversidad y planificación de la frecuencia. La propagación de ondas en la atmósfera y su impacto en la ejecución de radioenlaces digitales es el tema principal en esta tesis. 1 http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=78415022001 VI Se incluyen fundamentos, modelos de cálculo y medidas para explicar la imprevisible propagación de las ondas de radio por la atmósfera. El principal propósito de la planificación del sistema, es conseguir un medio de la transmisión fiable que cumpla las especificaciones internacionales, en cuanto a tasa de error y objetivos de disponibilidad. La explicación de los objetivos así como los modelos de la predicción, son por tanto muy importantes en una ingeniería de planificación de sistemas. Deben ser evaluados el funcionamiento e indisponibilidad debido a los efectos de la propagación, precipitaciones, problemas de interferencias y averías de los equipos. El número de frecuencias para radioenlaces es limitado. La planificación de frecuencias es por lo tanto una parte importante en la planificación del sistema. La tarea de una ingeniería de planificación de sistemas está en seleccionar frecuencias de radio y tipos de antena de la manera más eficiente. Se debe tener presente también la expansión futura de los sistemas. La disponibilidad de un radioenlace esta en relación entre los efectos de la propagación y las averías del equipo. Se presenta la disponibilidad de los módulos del equipo radio por medio del MTBF (Tiempo Medio Entre Averías). La experiencia práctica demuestra que la disponibilidad del sistema total a menudo está limitada por otros factores distintos al equipo radio en sí mismo. La indisponibilidad debido a problemas del mantenimiento, averías de energía, etc. a menudo pueden ser la principal causa de la indisponibilidad del sistema, sobre todo en áreas rurales. Sin Atmosfera Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas En un sistema de comunicaciones lo ideal es que la señal enviada desde el transmisor hasta el receptor tenga un nivel aceptable después de sufrir todas las pérdidas a las que estará sometida. Por suerte, no todas son pérdidas: puesto que las antenas tienen la función de actuar como amplificadores primitivos. Por lo tanto, para analizar si una instalación es viable, debemos realizar el cálculo del enlace, el que consiste en tomar la potencia de transmisión en términos de ganancia absoluta, sumarle las ganancias, restarle las pérdidas y ver si el resultado alcanza para sensibilizar al receptor. Este capítulo describe la planificación e ingeniería de redes para radioenlaces de visibilidad directa. 1.1 Propagación de ondas en la atmósfera Se indica en la figura 1.1 la propagación de una onda radioeléctrica en el espacio libre (sin atmósfera). La onda radioeléctrica sigue una línea recta desde el punto de radiación. La interacción con las moléculas de la atmósfera, curva la onda radioeléctrica tal como se indica en la figura 1.2 Las ondas se curvan hacia zonas con índice de refracción más alto (medio más denso). En condiciones atmosféricas normales, la densidad de la atmósfera decrece proporcionalmente con la altura con respecto a la tierra, de tal forma que el índice de refracción disminuye con la altura. Esto implica un índice de refracción más alto cerca a la superficie de tierra, y por consiguiente las ondas se doblan hacia la tierra, como se ve en la figura 1.2. Figura1.1 Rayos rectos en vacio Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 2 Figura 2 Rayos curvados con atmosfera. La onda de radio se puede tratar como un rayo óptico. Esta aproximación es buena si la longitud de onda λ<<d (d es la dimensión característica de un objeto). En este caso se pueden aplicar las leyes fundamentales del rayo óptico. Figura 1.3 Longitud de onda y dimensiones geométricas 1.2 Principios de la óptica del rayo Si el punto de observación está lejos de la fuente de radiación, las ondas de radio tienen una forma parecida a una onda plana. Considere el caso de una onda plana que incide oblicuamente con un ángulo de incidencia θ1 en una superficie de unión entre dos medios dieléctricos. Se asume que los dos medios tienen diferente índice de refracción, n1≠ n2.como se ve en la figura 4. Debido a la discontinuidad del medio en la unión, se refleja una parte de la onda y se refracta la otra. El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, esto es θ1 = θ'1. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 3 Figura 1.4 Geometría de la Ley Snell. El ángulo de incidencia θ 1 está relacionado con el ángulo de refracción θ2 por la ley de Snell: 1) n1 ⋅ sinθ1 = n2 ⋅sinθ2 donde el índice refracción ni es: 2) donde c es la velocidad de la luz en el vacío y [vi] es la velocidad de la onda radio en el medio dado. La ley de Snell (ecuación1) indica que los rayos, en dos medios distintos, se curvan hacia el más denso. En la atmósfera el índice de refracción varía continuamente. Por consiguiente no existirá ningún límite distintivo entre medios. Ver figura 4. La curvatura de los rayos en la atmósfera puede ser considerada, debido al paso por un gran número de medios, con una variación pequeña Δn. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 4 Figura 1.4 En la atmósfera el índice de refracción varía continuamente. 1.2.1 El índice de refracción en la atmósfera El índice de refracción en el aire, para las frecuencias que nos interesan, esta muy cercano al de vacío. Debido a eso, en lugar el radio de refractividad, N, se usa n. La fórmula empírica para N es • T es la temperatura en grados Kelvin.(= grados en Celsius+ 273.15) • p es la presión atmosférica total en hPa (= mbar) • e es la presión del vapor del agua en [hPa] Dado que p, e y T son todas función de la altura, consiguientemente también N es una función de altura. Por una atmósfera normal (heterogénea) la variación de N con la altura es Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 5 Figura 1.5 Calculo de e. donde h es la altura sobre tierra en kilómetros. Éste indica que una atmósfera normal es más densa cerca de tierra, por lo cual, los rayos se curvan hacia ella. El radio de curvatura r viene dado por donde α es el ángulo de los rayos con respecto al horizontal. 1.2.2 Curvatura del rayo con respecto a la tierra La curvatura del rayo, dada por la ecuación 7) puede ser referida al radio físico de la tierra por un radio efectivo de la curvatura del rayo: donde a es la radio de la tierra = 6370 Km Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 6 En la ecuación 8) se ha asumido que n es casi uno y α es casi cero. Se define el radio de refractividad modificado M como Si , los rayos seguirán la misma curvaturaque la tierra. Si los rayos se curvarán más que la tierra y se creará un trayecto radio. Figura 1.6 Sombra Radio con 1.2.3 Valor K K es un valor para indicar la curvatura del rayo. La definición de K es. Para una atmósfera normal , El valor K correspondiente es Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 7 Figura 1.7 Variaciones del valor de K.M 1.3 Propagación atmosférica multitrayecto La propagación multitrayecto ocurre cuando llega al receptor más de un rayo. La transmisión multitrayecto es la causa principal del desvanecimiento. El multitrayecto sólo ocurre cuando varía con altura. 1.3.1 Conducción basada por tierra La Figura 1.8 muestra una conducción basada por tierra. La atmósfera tiene una capa muy densa junto a la tierra, con una capa delgada por encima. Habrá reflexión casi total en la unión de las capas. Figura 1.8 Conducción de superficie. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 8 1.3.2 Conducción elevada La atmósfera tiene una capa espesa elevada sobre tierra. Si ambos, el transmisor y el receptor están dentro de esta capa, alcanzaran al receptor múltiples rayos. Si uno está dentro y el otro fuera de la capa, al receptor no le llegara casi nada de energía. Figura 1.9 Conducción elevada. 1.3.3 Formación de un conducto Durante el día, el sol calienta la tierra por convección y crea una atmósfera homogénea. La calma nocturna liberará calor de la tierra, dando lugar a una inversión de la temperatura. Esto vuelve a dar una región cercana a la tierra donde , resultando una conducción por tierra. Justo después del amanecer, la tierra se calienta por el sol otra vez, y la convección comienza cerca de la tierra. La conducción basada en tierra se eleva, dando como resultado una conducción elevada como se indica en la figura 1.10. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 9 Figura 1.10 Formación de conductos. 1.3.4 Probabilidad de formación de conductos La figura 10 muestra el porcentaje de tiempo cuando es menor que - 100 N unidades / Km. en Mayo. Esta figura proporciona una buena indicación de dónde es más probable experimentar la conducción. En la figura 1.11, se puede observar que las regiones ecuatoriales son más vulnerables a los conductos. En climas templados, la probabilidad de formación de conductos es menor1 . Esta diferencia en la probabilidad de conducción puede ser explicada por la diferencia de temperatura, pero sobre todo por la diferencia de humedad. La probabilidad de conducción sigue variaciones estacionales. 1 Datos de propagación y métodos de predicción requeridos en sistemas de visibilidad directa. Informe 338-6. Informes de la ITUR., 1990. Anexo al Volumen V. Propagación en medios no ionizados. Ginebra ISBN 92-61-04211-2. Figura 1.11 Probabilidad de conducción en Mayo (ITU-R rep. 563-41) Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 10 1.4 Perfiles del terreno Es necesario disponer del perfil del terreno para determinar emplazamientos y alturas de antenas. Se debe tener cuidado para asegurar visión directa entre los emplazamientos y evitar reflexiones. En el subcapítulo 1.4 se tratarán parámetros adicionales sobre la evaluación de emplazamientos de radio. 1.4.1 Perfiles de vano2 Partiendo de un corte vertical de un boceto tridimensional simplificado del terreno, se podría dibujar el perfil del terreno de la figura 1.12. Figura 1.12 Perfil de vano típico 2 Sección del enlace radioeléctrico entre un terminal y un repetidor, o entre dos repetidores http://personal.us.es/murillo/docente/radio/documentos/tema8.pdf http://personal.us.es/murillo/docente/radio/documentos/tema8.pdf� Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 11 La figura 1.12 muestra el perfil del vano, con el terreno que varía con el factor-k. y con la primera zona de Fresnel. La línea de visión está dibujada en la figura 1.12 como una línea recta , y la curvatura del rayo debida a las variaciones en el factor- k se añade a la altura del terreno. A fin de evitar que las pérdidas por difracción se sumen a las inevitables pérdidas de espacio libre, el camino debe estar despejado para la primera zona de Fresnel. La pérdida por difracción esperada puede obtenerse utilizando la figura 1.13. Figura 1.13 Pérdida adicional debida a la difracción. dB Difracción de perdidas Despejamiento normalizado h/F1 Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 12 En ausencia de un procedimiento general, que proporcionaría una previsible pérdida por difracción para pequeños porcentajes de tiempo (un criterio estadístico de vano despejado), el ITU-R aconseja el siguiente procedimiento3 a) determinar la altura requerida de las antenas para el valor medio del factor- k apropiado (en ausencia de otra dato, utilizar k =4/3) para un vano despejado (1.0F1) por encima del obstáculo más alto. . b) obtener el valor de ke (99.9%) de la figura 1.14 para la longitud del vano en cuestión. c) calcular la altura requerida de las antenas para el valor de ke obtenido en el paso b) y para los siguientes radios de zona de Fresnel: Tabla 1.1 d) utilizar las alturas más grandes de antena obtenidas en los pasos a) y c). Figura 1.14 Valor de ke excedido por aproximadamente el 99.9% del peor mes4 3 Datos de propagación y métodos de predicción requeridos para el diseño de sistemas terrestres de visibilidad directa. (Clima templado continental). ITU- R, Recomendación P.530-7, Ginebra 1997. 4 Datos de propagación y métodos de predicción requeridos para el diseño de sistemas terrestres de visibilidad directa. ITU- R, Recomendación P.530-7, Ginebra 1997. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 13 1.4.2 Zona de Fresnel La primera zona de Fresnel se define como el lugar donde Esta ecuación describe una elipse, pero para aplicaciones prácticas el radio F1 podría ser aproximado por la fórmula 11) donde f es la frecuencia en GHz la distancia total de vano es d = d1 + d2 en Km Figura 1.15 Zona de Fresnel. 1.4.3 Curvatura de la tierra Para poder dibujar en un perfil de vano la línea de visión de forma rectilínea, hay que añadir a la altura de la tierra, la curvatura debido a las variaciones en el factor k . La modificación de la altura de la tierra viene dada por 12) donde k es el factor-k el resto de parámetros se han definidos anteriormente. Figura 1.16 Curvatura de la tierra. 1.4.4 Reflexiónesen la tierra La figura 1.17 muestra una típica señal de reflexión desde la superficie del mar. Cuanto mejor conductor sea el suelo, más potente será la reflexión. De este modo, las reflexiones del mar, de los pantanos, etc. son más críticas que las reflexiones Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 14 de tierras con vegetación. El coeficiente de reflexión de un tipo dado de tierra depende también de la frecuencia. Generalmente, el coeficiente de reflexión decrece con la frecuencia. Por otro lado, se requerirán áreas más grandes cuanto más bajas sean las frecuencias de las señales a reflejar. El coeficiente de reflexión efectivo es también función del ángulo de incidencia y la curvatura de la tierra (el factor-k). Generalmente la polarización vertical ofrece una reflexión reducida, especialmente a bajas frecuencias5 . Fig. 1.17 Reflexiones por tierra. 5 Radio Regulations, ITU, Geneva 1990, ISBN 92-61-04141- Figura 1.17 a, Coeficientes de reflexión típicos para diferentes tipos de terreno Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 15 Como se indica en la figura 1.17, la señal recibida es la suma de la señal directa y de la señal de reflejada. Sí se suman estas dos señales, darán una potencia de señal que es función de la altura del emplazamiento del receptor como se indica en la figura 1.18. Para neutralizar el efecto de las reflexiones de la tierra, se utilizan frecuentemente configuraciones de diversidad de espacio, con dos antenas receptoras separadas verticalmente. Una separación óptima entre antenas debería proporcionar un máximo en el nivel de señal recibida en la segunda antena cuando la antena principal se encuentra en un mínimo, y viceversa. Figura 1.18 Separación óptima de antenas para diversidad de espacio. Esta separación óptima entre antenas se puede calcular utilizando uno de los dos métodos siguientes: 1) Método geométrico utilizando zonas de Fresnel. 2) Método analítico utilizando expansiones de series. Figura 1.17 b, Protección de punto de reflexión. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 16 Figura 1.20 Óptima separación de antenas (método gráfico). 1.4.5 Método geométrico Una propiedad geométrica de la elipse es que el ángulo de incidencia iguala al ángulo de reflexión en la circunferencia. Esta propiedad puede ser utilizada para encontrar el punto de reflexión. Cuando el terreno iguala la tangente a la elipse, se ha encontrado un unto de reflexión. Consecuentemente el punto de reflexión se puede encontrar incrementando la zona de Fresnel hasta que roce el terreno. Si la tangente de la elipse es paralela al terreno, hay un punto de reflexión. (Ver figura 1.19). La separación óptima de antenas se puede también calcular gráficamente. Una vez calculado el punto de reflexión utilizando la figura 1.19, se incrementa o se decrementa la zona de Fresnel en media longitud de onda. Se coloca esta nueva elipse sobre el terreno como muestra la figura 1.20, y se examina la variación en la altura de la antena. La diferencia entre la altura de las antenas de las dos zonas de Fresnel dibujadas en la figura 1,20 corresponde a la separación vertical óptima entre antenas para una configuración de diversidad de espacio. Figura 1.19 Búsqueda del punto de reflexión gráficamente. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 17 1.4.6 Método analítico La localización del punto de reflexión puede ser calculado utilizando las fórmulas dadas a continuación. 13) 14) 15) V ... parámetro para ser utilizado en fórmulas 16) Ya que la ecuación anterior converge con gran rapidez, puede ser determinado utilizando los cuatro primeros términos, lo que resulta una buena aproximación: 17) 18) 19) Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 18 La diferencia de longitud entre las trayectorias de señal directa y señal reflejada expresada en metros 20) y en longitudes de onda 21) viene dada por: La distancia de paso (indicada en la figura 1.18) viene dada por: Por lo tanto, la óptima separación de antenas es igual a la mitad de la distancia del paso: Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 19 1.5 Replanteo de campo Durante la fase de planificación de un sistema digital de microondas se requerirá hacer un replanteo de campo. Los objetivos de un replanteo de campo pueden ser los siguientes: • Verificar la localización exacta del emplazamiento • Verificar la línea de visión • Clasificar el tipo de vano • Confirmar el espacio en estaciones existentes • Comprobar las condiciones de la propagación • Comprobar las posibilidades de interferencia de frecuencias • Comprobar las condiciones del suelo para nuevas torres • Comprobar el acceso de emplazamiento y la infraestructura en el área 1.5.1 Procedimientos del Replanteo Preparativos Se deberán hacer preparativos cuidadosos para reducir el trabajo de campo. Un estudio detallado del mapa es siempre un buen comienzo. Tras haber localizado todos los emplazamientos (incluyendo localizaciones alternativas), se deberán preparar los perfiles del vano. Se deberían utilizar mapas a una escala de 1:50 000 (o más detallados) para dibujar el perfil del vano de microondas. Los obstáculos críticos deberán marcarse para verificar la línea de visión y deberán también ser anotados los posibles puntos de reflexión para comprobarlos en el campo. Las alturas preliminares de las antenas se pueden determinar en esta fase. Es también importante organizar tan pronto como sea posible todo lo relativo a transporte e instalación en áreas remotas. Si se van a realizar medidas de interferencia de frecuencia, puede ser importante recopilar información sobre enlaces de microondas de otros operadores en el área. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 20 1.5.2 Trabajo de campo Las siguientes actividades son típicas para la planificación de nuevos sistemas y emplazamientos de microondas: − Verificación de posiciones y altitudes de emplazamientos. Esto hoy en día, en la mayoría de los casos, se realiza utilizando un GPS (Global Positioning System). La ubicación por medio de teodolito se puede también utilizar para posicionamientos más exactos, pero esto requiere mucho tiempo. El GPS estándar hoy en día tiene una exactitud de 30 - 100 m dependiendo de la calidad de las señales. Si se necesitara, se puede utilizar GPS diferencial, pues proporciona coordenadas más precisas. Sin embargo, es un equipamiento más caro y el proceso es mucho más complicado y requiere más tiempo. − Confirmación de la línea de visibilidad. Si se observan obstrucciones críticas en los perfiles de la vano, deberán ser comprobadas con más precisión. Normalmente esto suele hacerse medianteel test de línea de visión, utilizando un espejo. Es muy sencillo de realizar y el reflejo del sol se puede percibir desde distancias muy lejanas en buenas condiciones climatológicas. (Más de 100 Km. en buenas condiciones). Para vanos más cortos, se pueden utilizar varios métodos . Se pueden utilizar globos para verificar la altura de la torre requerida si no hay visión desde el nivel de la tierra. También pueden utilizarse potentes lámparas o linternas, particularmente al anochecer. Otra posibilidad son las medidas de campo recibido, que pueden confirmar si el vano tiene visión directa o si la señal esta obstruida. Las bandas de alta frecuencia estarán muy afectadas si no hay visión directa. Una combinación de altas frecuencias con frecuencias más bajas puede dar una buena indicación de la obstrucción real del vano. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 21 En algunos casos se utilizan altímetros para comprobar obstrucciones o elevaciones del terreno entre emplazamientos. Pueden utilizarse para áreas llanas sin torres, por ejemplo. − Clasificación de los vanos El modelo de predicción de un sistema utiliza diferentes tipos de clasificación de vanos para mejorar su exactitud. Para conseguir la mejor predicción, debe llevarse a cabo una clasificación correcta del vano. Se utilizan las siguientes clases: Vanos terrestres: • Terreno liso / altitud baja (0 - 400m) • Terreno accidentado / altitud baja (0 - 400m) • Terreno liso / altitud media (400 - 700m) • Terreno accidentado / altitud media (400 - 700m) • Terreno liso /altitud alta (>700m) • Terreno accidentado / altitud alta (>700m) • Terreno montañoso / altitud alta (>700m) La altitud se refiere a la altitud de la antena más baja de entre las dos|antenas. − Enlaces costeros o vanos por encima del agua: Vanos cercanos /encima de grandes masas de agua Vanos cercanos /encima de masas de agua de mediano tamaño − Condiciones de propagación Las condiciones de propagación dependen de las condiciones atmosféricas tanto en el área como también en el vano. Además de la clasificación del vano, se deben tener en cuenta observaciones particulares del terreno. Áreas de terreno pantanoso liso como campos de arroz u otras superficies claramente reflectoras deberían situarse con exactitud para que potenciales reflejos nocivos puedan ser detectados y posiblemente evitados. Deberían anotarse áreas desérticas o vanos paralelos al litoral, por supuesto en áreas llanas y cálidas. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 22 − Probabilidades de interferencia de frecuencias La posibilidad de existencia de interferencia de frecuencias puede comprobarse utilizando una antena de bocina, un amplificador de bajo ruido y un analizador de espectros. Las señales de microondas existentes en la banda de frecuencias en estudio, pueden ser recogidas y en base a la intensidad y dirección de las señales. es posible calcular los niveles de interferencias. En caso de no disponer de estaciones o torres para la realización de estas medidas, se podría disponer en caso necesario de energía y torres provisionales para dichos propósitos. − Investigaciones del suelo Puede ser necesario hacer pruebas del suelo con el fin de averiguar su naturaleza para la cimentación de las torres. Esto es importante allá donde pudiera haber arcilla o niveles muy altos de agua, ya que podría requerirse una cimentación sobre pilares. También es importante la naturaleza del suelo en terrenos rocosos. − Infraestructura en el área La presencia de energía eléctrica comercial en el área es importante para las nuevas estaciones. Se comprobará la distancia a las líneas de energía. También se comprobarán las distancias desde las carreteras a los emplazamientos y la posibilidad de construir nuevas carreteras de acceso. En caso de modificación o expansión de los sistemas existentes, el replanteo de campo tiene algunos puntos adicionales que son importantes de comprobar. Normalmente se utiliza una lista de chequeo, y se dibuja un esquema del emplazamiento: • Tipo de construcción: Cemento, madera, refugio prefabricado. • Material utilizado en techos, paredes y suelo. • Medidas de salas, altura del techo. • Espacio para nuevo equipamiento en la sala de equipos. • Cómo fijar guía ondas y cables a paredes y techo. • Pasamuros de salida de guiaondas a través de la pared, etc. • ¿Se requiere un nuevo secador de aire para las guiaondas? Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 23 • Energía disponible (AC - DC). • Capacidad de las baterías existentes. ¿Se necesitan nuevas baterías? • ¿Puede utilizarse una torre existente? • Distancia desde la construcción a la torre. • Cómo instalar las guiaondas en el exterior con seguridad. • Espacio en la torre para las nuevas antenas a la altura correcta. • Comprobar el sistema de tierra para la torre y la estación. • Posibles problemas de interconexión con el equipo existente. • Posibles problemas de interferencias con el equipo existente. 1.5.3 Equipo necesario para un replanteo La siguiente lista de equipos es la típica para un replanteo de microondas y se puede utilizar siempre o en algunos casos. • Mapas en escala 1 : 50 000 o mejor • Cámara, en algunos casos se usa la cámara digital • Prismáticos • Brújula • Altímetro • Termómetro • Espejos de señalización • Equipo portátil de radio-comunicación • Cinta métrica • Equipo de posicionamiento por satélite (GPS) • Teodolito • Antenas de bocina • Amplificador de bajo ruido • Analizador de espectro • Ordenador personal portátil • Walkie-talkie o teléfono celular (verificar cobertura). Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 24 1.5.4 Informe del replanteo Una vez concluido el replanteo de campo, generalmente se preparará un informe del mismo. Este informe puede incluir lo siguiente : • Descripción del sistema • Descripción del emplazamiento y planos • Altura de antenas y torres • Perfiles de los vanos • Cálculos del funcionamiento del sistema • Planes de frecuencia • Fotografías 1.5.5 Áreas con dificultad para enlaces de microondas En lo que a los enlaces de microondas se refiere, algunas áreas son más complicadas que otras, y las razones pueden ser las condiciones atmosféricas u otras razones dependientes del vano. − Vanos por encima del agua Siempre dificultosas debido a las reflexiones marítimas, con un alto coeficiente de reflexión. La probabilidad de conducción es también alta. Se pueden evitar las reflexiones mediante la selección de emplazamientos que estén protegidos de los rayos reflejados. − Pantanos y campos de arroz Pueden causar fuertes reflexiones en la tierra. La probabilidad de desvanecimiento por multitrayecto es alta. Las condiciones de propagación pueden ser diferentes en distintos momentos del año. El período crítico es la estación de lluvia (monzón). − Áreas desérticas Puede causar reflexiones en la tierra, aunque la arena no tiene un alto coeficiente de reflexión. La más crítica es la alta posibilidad de desvanecimiento por multitrayecto y la conducción debida a las grandes variaciones e inversiones de temperatura. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 25 − Áreascosteras calientes y húmedas Alta probabilidad de conducción. 1.6 Antenas La antena parabólica es la antena más comúnmente utilizada en sistemas de radioenlace por microondas. Este subcapítulo introducirá los parámetros de antena más importantes desde el punto de vista de la propagación. 1.6.1 Parámetros de la antena Los parámetros de la antena son muy importantes para el funcionamiento global del sistema. Los parámetros más importantes de la antena desde el punto de vista de la propagación son: • Ganancia • Relación de Onda Estacionaria (ROE) • Niveles de lóbulo lateral y posterior • Discriminación de la polarización cruzada • Anchura de emisión • Estabilidad mecánica 1.6.2 Ganancia de antena La ganancia de una antena parabólica (referido a un radiante isotrópico) se puede aproximar a: donde η = eficiencia de apertura (típica 0.5 - 0.6) Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 26 Esta fórmula puede ser reescrita utilizando como parámetros el diámetro de antena D [m] y la frecuencia f [GHz], (tomando η = 0.55): Las formulas 25) y 26) sólo son válidas para distancias lejos de la antena. La ganancia será menor en la cercanía, y puede obtenerse del fabricante de la antena. La distancia transversal entre el campo cercano y el lejano es aproximadamente: Esto da un comportamiento de campo lejano en una distancia mayor que ∼180m para una antena de 3m a 6 GHz. Figura 1.21 Ganancia de antena típica. Figura 1.21 Definiciones de campo cercano y lejano. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 27 1.6.3 ROE La relación de onda estacionaria es importante para sistemas de alta capacidad con rigurosos objetivos de linealidad. Para evitar interferencias por intermodulación el ROE se debería minimizar para estos sistemas. Las antenas estándar tienen típicamente un ROE dentro del rango de 1.06 a 1.15. Las antenas de alto rendimiento (antenas de bajo ROE) tienen un ROE en el rango de 1.04 a 1.06 (típicamente). 1.6.4 Niveles de lóbulo lateral y posterior Los niveles de lóbulo lateral y posterior son parámetros importantes en las planificaciones de frecuencia y en cálculos de interferencias. Niveles bajos del lóbulo lateral y posterior hacen posible un uso del espectro de frecuencias más eficiente. Los niveles de lóbulo lateral y posterior son especificados (en el campo lejano) en los patrones de envolvente de radiación. La relación frente-atrás da una indicación de los niveles de lóbulo posterior para ángulos típicamente más grandes que 90 grados. Típicamente la relación frente-atrás se incrementa al incrementar la frecuencia y también al aumentar el diámetro de la antena. Figura 1.22 Diagrama de radiación de una antena típica. Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 28 1.6.5 Polarización cruzada Otro parámetro importante en la planificación de la frecuencia es la discriminación de señales polarización cruzada en la antena. Una buena polarización cruzada permite una total utilización de la banda de frecuencias al poder hacer uso de ambos planos de polarización: vertical y horizontal. Los valores típicos son 30 dB para antenas estándar y 40 dB en antenas especialmente diseñadas para operar con polarización cruzada. La discriminación tiene siempre el valor más grande en la dirección del lóbulo principal. 1.6.6 Anchura del haz La anchura del haz a media potencia se define como la anchura angular del mayor lóbulo en el punto -3 dB tal y como se indica en la figura 1.23. Este ancho del haz se calcula aproximadamente utilizando. El ángulo de desviación a 10 dB (de uno de los lados) puede ser aproximado por Figura 1.23 Antena patrón Capítulo 1 Fundamentos de enlaces de microondas 29 1.6.7 Estabilidad mecánica Las limitaciones típicas debido al balanceo/giro de la estructura (torre/mástil y antena) se deben corresponder con un máximo de atenuación de señal de 10 dB debido al desalineamiento de la antena. Utilizando la fórmula 29), se puede estimar el máximo ángulo de desviación para un diámetro y frecuencia de antena dados. 1.6.8 Estudio del enlace La figura 1.24 muestra un sistema de transmisión/recepción que puede utilizarse como un modelo simplificado de un sistema de radioenlace. Figura 1.24 26 Sistema transmisor/receptor. Para poder determinar el nivel de entrada nominal y el margen de desvanecimiento en un vano dado, se puede utilizar el ejemplo de configuración del "Vano del canal de Bristol". Si se define la potencia de salida del transmisor excluyendo la pérdida del filtro del canal, esta pérdida debería sustraerse en los cálculos. Lo mismo se aplica al receptor. Las pérdidas por derivaciones se definen como las pérdidas totales de derivación para el vano. La diferencia entre el nivel de recepción nominal y el nivel de umbral del receptor es conocido como margen de desvanecimiento. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 2.1 Norma de Instalación para radios de microondas en Telefónica Móviles Esta norma debe ser aplicada por personal familiarizado en la instalación de equipos de transmisión, y por las áreas de Operación y Mantenimiento e Infraestructura de Telefónica Móviles. Esta Normativa será actualizada por cualquier revisión que se realice en otras especificaciones de TEMM (Telefónica Móvil Movistar) que hagan referencia a equipos y materiales descritos a continuación. Recomendación de instalación por parte de Telefónica Durante la instalación de los equipos de transmisión para la red de Telefónica, el personal de implementación deberá de seguir cada una de las siguientes indicaciones que se señalan en el presente documento. En caso de que algún punto no se encuentre en este, favor de dirigirse de inmediato al supervisor en campo o a la Subdirección de Ingeniería de Transmisión. 2.1.1 Instalación en gabinetes Se describe a continuación la instalación de equipo de microondas cuando se requiera la instalación en gabinetes exteriores. Equipamiento De Bastidor Para Exterior (gabinete exterior Ericsson de RF2206) El bastidor de exterior deberá de contener los siguientes elementos: Área definida para instalación de equipo de microondas. En el área definida para microondas existe el espacio para colocar dos módems con un DSX de 18 tributarias. El orden de las unidades será tal y como se indica en la figura 2.1. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 31 Figura 2.3 Trayectoria de línea de transmisión en interior de gabinete • Orificios en la chapa pasamuros para la instalación de la línea de microondas. La línea de transmisión debe entrar al gabinete por uno de los orificios de la chapa evitando el cruzamiento con alguna otra línea ya instalada y previendo el no frustrar el crecimiento, ocupando orificios que se puedan utilizar para instalaciones posteriores. Figura 2.2 Orificios en chapa pasamuros de gabinete exterior. • Posiciones de breakers de alimentación. El bastidor contiene el convertidor de Corriente Alterna a – 48 Volts de CD y tiene panel de distribuciónintegrado. • Trayectoria disponible para línea de transmisión. La trayectoria que debe seguir la línea de transmisión a partir de la chapa pasamuros hacia el módem dentro del gabinete, debe ser por la parte inferior de éste. . Figura 2.1 (a) Área definida para equipo de microondas, (b) Ordenamiento de equipamiento. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 32 2.1.2 Alimentación De Bastidor Para Exterior (gabinete exterior Ericsson de RF 2206) El bastidor contiene el convertidor de Corriente Alterna a –48 Volts de CD con un panel de distribución integrado, el cual se deben ocupar las posiciones en forma descendente, tal y como se indica en la figura 2.4. Figura 2.4 Panel de distribución de CD La trayectoria del cable de alimentación será por una de las paredes internas del gabinete, fijando el cable con cinturones plásticos blancos de cabeza metálica. Figura 2.5. Trayectoria de cable de alimentación. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 33 2.1.3 Conexión a Tierra De Bastidor Para Exterior (gabinete exterior Ericsson de RF 2206) Este tipo de bastidor se aterriza al sistema de tierra del sitio. Y por tal motivo al fijar el módem al bastidor, éste queda aterrizado automáticamente aplicando también para el DSX. Equipamiento De Bastidor Para Exterior (FIXED) El bastidor de exterior deberá de contener lo siguientes elementos: • Barra de cobre para puesta a tierra del rack y de los equipos que este contenga. • Soportes laterales tipo “L” que corran verticalmente a lo largo del rack, requiriendo 8 de cada lado. Al lado derecho se sujetarán los cables de fuerza y de tierra, de lado izquierdo se sujetarán los cables de datos viendo de frente al Bastidor. Figura 2.6. El kit de anclaje al piso (tuercas, arandelas, taquetes, etc.) será suministrados por el instalador. Figura 2.6 Gabinete FIX. Alimentación De Bastidor Para Exterior El bastidor contiene el convertidor de Corriente Alterna a –48 Volts de CD y tiene panel de distribución de integrado. En la figura 5.7 se muestra la trayectoria que debe de seguir la alimentación dentro del FIX Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 34 Figura 2.7 Trayectoria de cable de Fuerza El rectificador interno del gabinete FIX cuenta con protecciones y terminales de VCD. Este rectificador requerirá de alimentación de C.A. Polarizada con: Línea, Neutro y Tierra que deberán llegar por la parte inferior como se muestra en la figura 2.8 en una línea roja. La conexión de alimentación de VCD, se tomará de las terminales del rectificador del gabinete destinada para su conexión y llegará del rectificador al lado correspondiente de alimentación de VDC de la IDU, como se muestra en la figura 2.8 en una línea roja con líneas rojas dentro del gabinete FIX. Conexión a Tierra De Bastidor Para Exterior (FIXED) En este tipo de bastidor se deberá de instalar una barra de cobre entre los rectificadores y el banco de baterías, tal y como se muestra en la figura 2.2 correspondiente al bastidor de exterior. Las dimensiones de dicha barra son de 1”x1/4x19” con al menos 10 perforaciones y se conectará a la barra correspondiente al sistema de tierras del Sitio, generalmente ubicada a pie de bastidor para exterior. El cable que se debe de utilizar debe de ser forrado color verde del No.6 con terminales a compresión de un solo barreno en sus dos extremos. Esta barra y sus accesorios de montaje será suministrada por el instalador. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 35 Figura25.8 Barra de Tierra en el Gabinete FIX En la figura 2.9 se muestra la trayectoria (en color Azul) que debe seguir el radio cable hasta llegar al gabinete por el lado correspondiente a la conexión del cable de BB en la IDU. Figura 2.9 Trayectoria de cable BB o FI. En la figura 2.10 se muestra la trayectoria del cable de banda base, el cable E1, y la alimentación, al momento de entrar la FIX. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 36 2.1.4 Radio Base Nokia 2 Gabinetes La RB de Nokia de 2 gabinetes consiste de una unidad para equipamiento de RF (Figura 2.11 (a) y otra de Baterías (Figura 2.11 (b), por lo que es necesario un gabinete adicional que contendrá equipo de MW y DSX (FIX). Figura 2.11 RB Nokia 2 Gabinetes. (a) Sección RF y (b) Banco de Baterías La unidad del tercer gabinete se muestra a un costado de la sección de RF y cuenta con su aire acondicionado y rectificador propio, así como con el espacio suficiente para equipo de MW y DSX montado en soportes laterales para 19 ". En la Figura 2.12 se ilustra el conjunto típico que compone los gabinetes Nokia, y el gabinete adicional FIX. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 37 Figura 2.12 RB Nokia 2 Gabinetes y Gabinete FIX para Microondas (enmarcado). Figura 2.13 Trayectoria de cable BB. El cable de banda base llegará por la parte superior en la escalerilla, mostrada en la figura 2.13 (a). Además requerirá de otra sección de escalerilla, la ruta es mostrada en líneas amarillas, en la figura 2.13 (b), se sugiere tipo cablofil moldeable de acero inoxidable de 100 mm de ancho, la trayectoria del cable de banda base mostrado en línea azul y entra al gabinete Fix por la parte inferior de este gabinete, entrando en la por la parte izquierda hasta la unidad de la IDU. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 38 La unidad de conexión de la BTS (E1) se encuentra en el gabinete izquierdo del conjunto de 2 gabinetes, señalado en la Figura 2.14, se muestra el desmontaje de la cubierta y se observa la tarjeta de conexión del E1 Figura 2.14 Conexión (E1). La figura 2.15 se muestra la trayectoria que seguirá el cable a través de guías de malla metálica, saliendo por la parte superior del gabinete para pasar al exterior del mismo por los orificios de la parte posterior del gabinete donde se acoplará con tubo licuatite1 de 1/2" siguiendo la trayectoria mostrada con línea verde hasta el DSX correspondiente, dentro del DSX. Figura 2.15 Trayectoria E1’s 1 Tubería conduit metálica flexible recubierta con PVC; proporciona protección a los cables en instalaciones eléctricas de baja tensión, control, iluminación y señalización; contra golpes y proyecciones de partículas incandescentes o a alta velocidad. Y por su sección cuadrada protege a los cables contra aplastamiento. Por su engargolado de diseño exclusivo garantiza flexibilidad y maleabilidad para instalaciones en lugares de difícil acceso y con radios de curvatura cerrados;brindando un aterrizaje seguro de la instalación. Por su capa exterior de PVC formulado para alta elongación con alta resistencia a la tensión y efectiva protección contra rayos ultravioleta es ideal para su instalación en lugares húmedos y con exposiciones externas a ambientes corrosivos. Además de blindar la tubería contra campos magnéticos y corrientes parasitas. http://www.electrocentro.com.mx/descripciones/Tubo%20Flexible%20Licuatite.html http://www.electrocentro.com.mx/descripciones/Tubo%20Flexible%20Licuatite.html� Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 39 2.1.5 Radio Base Nokia 3 Gabinetes En la figura 2.16 se muestran un panorama general del gabinete intermedio de la BTS de Nokia de 3 gabinetes, donde se instalará el equipamiento de Microondas. El gabinete existente esta totalmente sellado y tiene dimensiones de 19.25 " de ancho por 11.5" profundidad y 7.25" de altura. Todas las conexiones son para montaje frontal. El gabinete cuenta con soportes laterales para sostener las unidades dándole una colocación interior que permite el paso de los cables a través de unas regletas de sujeción lo que permitiría cerrar la tapa. Figura 2.16 RB Nokia 3 Gabinetes (a) RB Nokia 3 Gabinetes, (b) Gabinete destinado para Microondas, (c) Espacio disponible para Microondas. Figura 2.17 Espacio destinado para Equipo Microondas y DSX. El cable de banda base llegará por la parte superior en los orificios sellados para Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 40 acceso pasando uno por orificio. Para pasar a la parte inferior se podrá realizar quitando una tapa preformada o pasando a través del orificio de conector plástico como se muestra. En la figura 2.17 se muestra la trayectoria que debe seguir el radio cable hasta llegar al gabinete por el lado correspondiente a la conexión del cable de BB o FI en la IDU es conveniente aclarar que se lleva esta cableado a través de la trayectoria con cinchos plásticos. Figura 2.18 Trayectoria de Radio cable. 2.1.6 Alimentación De Bastidor Para Exterior El bastidor contiene el convertidor de Corriente Alterna a –48 Volts de CD y tiene panel de distribución de integrado. En la figura 2.19 se muestra la trayectoria que debe de seguir la alimentación dentro del Gabinete. Figura 2.19 Alimentación. La trayectoria de los cables de alimentación se llevará por la parte derecha con organizadores adheribles, hasta la conexión de alimentación de la IDU, como se Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 41 muestra en la figura 2.20. La conexión de alimentación de VCD, se tomará de las terminales del ADUB en la salida destinada (LTE 1-6) 2.1.7 Traspaso E1 La unidad de conexión de la BTS (E1) se encuentra en el gabinete izquierdo del conjunto de 3 gabinetes, indicado en la figura 2.20 y quitando la cubierta se observa la tarjeta de conexión. Figura 2.20 Conexión (E1) En la figura 2.21 muestra la trayectoria que seguirá el cable a través de guías de malla metálica, saliendo por la parte superior del gabinete para pasar al gabinete central y eliminando la tapa preformada seguirá la trayectoria hacia abajo a través de tubo licuatite hasta la conexión de la IDU Figura 2.21 Trayectoria de radio cable a través del gabinete. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 42 2.2 Instalación de Bastidores (Sitios Existentes) 2.2.1. Instalación De Bastidor Para Interior El bastidor de interior debe de ser 19 ó 23 pulgadas por 7 pies de alto, en cualquiera de las medidas anteriores, se debe de instalar bajo las siguientes especificaciones: • La ubicación del Rack debe de ser de acuerdo a planos de Ingeniería. • La fijación del Rack deberá de constar de: fijación al piso en cuatro puntos y fijación superior a través de hierro tipo “U” ó “H” de acuerdo a la disposición de la sala y a donde ofrezca un mayor apoyo (pared y/o techo), esto deberá de estar indicado en la Ingeniería. • Instalación de placa y bujes aislantes al piso, techo ido pared. El instalador suministrara el cable de tierra así como las grapas y tornillería necesaria y todos los elementos necesarios para la correcta fijación de los Rack. 2.2.2 Equipamiento De Bastidor Para Interior El bastidor de interior deberá de contener lo siguientes elementos: • Barra de cobre para puesta a tierra del rack y de los equipos que este contenga. • Panel de breakers con al menos 6 posiciones de acceso. • Soportes laterales tipo “L” que corran verticalmente a lo largo del rack, requiriendo 8 de cada lado. • Al lado derecho se sujetarán los cables de fuerza y de tierra, de lado izquierdo se sujetarán los cable de datos. • Soportes tipo “Omega” para cables horizontales que se instalarán en cada una de los IDU’s, (Indoor Unit por sus sigla en ingles) Unidad Interior. • El instalador suministrara el cable de tierra así como las grapas y tornillería necesaria y todos los elementos necesarios para la correcta fijación de los Rack Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 43 2.2.3. Alimentación De Bastidor Para Interior El cableado del equipo de fuerza al panel de breakers deberá de hacerse con cable forrado tipo Uso Rudo, uno de color azul y otro de color negro. El panel de Breakers tendrá que alimentarse hacia el rectificador con protección redundante, donde V1 será la alimentación principal y V2 la alimentación secundaria. El cable en ambos extremos deberá de estar protegido con Tubo termocontráctil. El instalador suministrara los fusibles paneles de fusibles, porta fusibles y todos los elementos necesarios para la correcta alimentación de los equipos. 2.2.4. Conexión a Tierra De Bastidor Para Interior En este tipo de bastidor se deberá de instalar una barra de cobre en la primera posición de la parte trasera. Las dimensiones de dicha barra son de 1”x1/4x19” con al menos 10 perforaciones y se conectará a la barra correspondiente al sistema de tierras del Shelter (Encerramiento tipo contenedor que permite alojar en un ambiente controlado para el funcionamiento de equipos electrónicos o de telecomunicaciones altamente sensibles. Dotados con sistemas de climatización con aires acondicionados). El cable que se debe de utilizar debe de ser forrado (color Verde) del No.6 con terminales a compresión de un solo barreno en sus dos extremos. El cable en ambos extremos deberá de estar protegido con Tubo termo contráctil. El cable de tierra en la conexión al sistema de tierras se empalmará utilizando un conector mecánico y a la barra de tierra del bastidor se conectará con una zapata de un ojillo, verificando que queden bien apretadas.. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 44 Todas los módems deberán ser aterrizados a la barra de tierra con cable forrado del No. 6, utilizando zapatas de un ojillo en ambos extremos. En el caso de enlaces de configuración 1+1, las extensiones se aterrizarán en cascada conel MODEM principal. El instalador suministrara el cable de tierra así como las grapas y tornillería necesaria. 2.2.5 Rack 19” Las IDU’s se instalaran tal y como se indica en las figuras 5.23. que corresponden a los racks de interior y de exterior. Esto debe de corresponder a lo planteado en la ingeniería. En caso de que no se cumpla con el estándar, el supervisor de campo deberá de definir la modificación y se tendrá que plasmar el cambio en la ingeniería. Figura 2.22 Frente de Racks de 19” • Fijación de Indoor Unit. La fijación del Indoor Unit deberá de realizarse con tornillos galvanizados y deberán de quedar las unidades bien sujetas al bastidor. • Alimentación de Indoor Unit. El cableado del equipo al panel de breakers deberá de hacerse con cable forrado en colores azul (alimentación ó Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 45 negativo) y negro (retorno ó positivo) para –48 VCD, se aceptan cables en par con forro blindado. En ambos extremos el término del forro de dicho cable deberá ser protegido con tubo termo contráctil. • Puesta a Tierra de Indoor Unit La conexión del Indoor Unit a la barra de tierra del rack se realizará con cable de cobre forrado de color verde con terminales a compresión de un barreno de calibre 6. El kit de Tornillos a la barra de tierra tendrá que ser de cobre. En ambos extremos el término del forro de dicho cable deberá ser protegido con tubo termo contráctil. El cable de tierra en la conexión al sistema de tierras se empalmará utilizando un conector mecánico y a la barra de tierra del bastidor se conectará con una zapata de un ojillo, verificando que queden bien apretadas. Todas los módems deberán ser aterrizadas a la barra de tierra con cable forrado del No. 6, utilizando zapatas de un ojillo en ambos extremos. En el caso de enlaces de configuración 1+1, las extensiones se aterrizarán en cascada con el MODEM principal. • Conexión de Tributarias. Los cableados de las tributarias se deberán de realizar del equipo de radio al rack del DSX indicado en el proyecto y deberán de quedar debidamente etiquetados. • Conexión de Tributarias a 120 ohms. Para esta impedancia, el cableado se tendrá que realizar con cable multipar UTP categoría 5. En el extremo del radio, se utilizará la interfaz especificada por el fabricante del radio; en el extremo del DSX, deberá de ser enrollado en los pines de entrada y salida del mismo con un mínimo de 7 vueltas, siendo la primera de estas del aislante del cable. El instalador deberá suministrar el termofit necesario para la correcta instalación del cableado de tributarios Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 46 • Conexión de Tributarias a 75 ohms. Para esta impedancia, el cable que deberá de utilizarse es: 4mm de blindado, se acepta el blindaje de malla ó cinta de aluminio. El conector que se utilizará es BNC macho de la marca Trompheter N/P 105-1430, se debe de contar con la herramienta adecuada para el armado de este conector. El instalador deberá suministrar el termofit (Tubo termo-contráctil ) necesario para la correcta instalación del cableado de tributarios • Colocación y Fijación de Cableados en General. Todos los cableados deberán de ser discretos, deben de quedar bien sujetos entre ellos, a las escalerillas, o al rack según sea el caso con cinchos plásticos de color blanco y con cabeza metálica, no se aceptaran cinchos con cabeza plástica. Todos los cableados hacia el bastidor de interior (fuerza, tierra, tributarias y guía de onda) deberán de aproximarse al mismo por la parte superior. Solo si la sala es de piso falso, se aceptará la aproximación de los anteriores por la parte inferior. Los cableados que corran a través del bastidor, se deberán de hacer por la parte posterior a través de los soportes laterales Tipo “L” y los soportes tipo “Omega”. No se permiten empalmes en ningún cableado de fuerza (CA ni CD) o puesta a tierra. Solo se permitirán empalmes en los cables de tributarias, siempre y cuando se especifique que esto es permitido en el manual de instalación del equipo. El instalador suministrara todos los soportes laterales tipo “L” y tipo “omega” o similares para la correcta instalación del cableado. 2.3 Instalación Shelter EB-7 / EB-10 En la figura 2.23 Se muestra una caseta EB-7 y una caseta EB-10, en la cual se encuentra la ubicación del bastidor repartidor en el cual se instalará el equipo de transmisión, y el cual se muestra en la figura 2.24. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 47 Figura 2.23.- (a) EB-7 (b) EB-10. En la figura 5.25. se muestra como se deben acomodar las unidades dentro del repartidor los cuales se acomodaran de abajo hacia arriba. Figura 2.25 Bastidor Repartidor. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 48 • Alimentación. Este bastidor cuenta con 12 Breakers Bipolares, los cuales se dividen de la siguiente manera: Bus A 3 Breakers de 6 Amp 3 Breakers de 16 Amp Bus B 3 Breakers de 6 Amp 3 Breakers de 16 Amp Los cuales se usaran comenzando por el primero de la izquierda (dependiendo carga requerida). Siguiendo la trayectoria indicada en la figura 2.26. Los cables deberán de tener punteros en los extremos para su correcta instalación en los breakers. Figura 2.26. Breaker Bastidor Repartidor. • Barra de tierras. Para el aterrizaje de la IDU, se utilizará la barra de tierras del bastidor la cual seguirá la trayectoria mostrada en la figura 2.27, se debe de usar cable calibre 6, forrado (color verde). El instalador suministrara el cable de tierra así como las grapas y tornillería necesaria. Figura 2.27 Barra de tierras. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 49 2.4 Trayectorias en general dentro del bastidor repartidor Figura 2.28 Trayectorias Alcatel. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 50 Figura 2.29 Trayectorias NEC. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 51 Figura 2.30 Trayectorias Siemens. 2.5 Instalación Exterior (OUTDOOR) La instalación exterior se debe de realizar de acuerdo a lo planteado en la Ingeniería, en el supuesto caso que lo anterior no se pudiera llevar a cabo por alguna razón, el supervisor de campo deberá de definir la modificación y se tendrá que plasmar el cambio en la ingeniería. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 52 • Sujeción de Antena.La antena deberá de quedar firme y a la altura señalada en la Ingeniería tomando como referencia el centro de la parábola. No deberá de permitir el movimiento de la antena tanto en Azimut como en Elevación. Las antenas con un diámetro igual o mayor a 1.2m deberán de ser fijadas con el atizador recomendado ó sugerido por TMM. Todas las antenas con radomo (Un radomo es, en ingeniería de telecomunicación, el recubrimiento de una antena, utilizado con el fin de protegerla, sin que ello afecte a sus propiedades electromagnéticas, siendo transparente a las ondas de radio. Por ejemplo, en radares montados al exterior, en aviones, como en equipos estáticos, mejora y protege la instalación electromecánica y reduce el efecto del viento, lluvia, granizo, nieve, es decir de los efectos ambientales.) se deberán de instalar con el drenaje en la parte inferior. No se permite la instalación de antenas de microondas en las plataformas asignadas a las antenas de PCS, a no ser que así lo especifique la Ingeniería. Todas las abrazaderas, tornillos, tuercas, rondanas planas y de presión deben de galvanizadas. El instalador deberá suministrar todos los elementos de soporte certificados por TMM para la sujeción de las antenas. • Sujeción de Unidad de Radio “ Outdoor Unit” (ODU) La ODU deberá de ser instalada en la parte inferior del soporte asignado, quedando siempre por debajo del sistema radiante. La Guía de Onda Flexible (Flex Twist) debe de quedar en una posición en la cual no se forcé, y debe de tener la holgura suficiente para permitir la orientación de la antena. Debe de estar encintada y vulcanizada en ambos extremos. Una vez conseguido el nivel de recepción solicitado en la ingeniería, se debe de fijar la guía con su kit correspondiente para evitar se dañe por movimientos originados por el viento. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 53 Todas las abrazaderas, tornillos, tuercas, rondanas planas y de presión deben de galvanizadas. El instalador deberá suministrar todos los elementos de soporte certificados por TMM para la sujeción de las ODU´s. • Cableado de Banda Base El cable de Banda Base tendido sobre las escalerillas deberá de quedar completamente horizontales a estas en todo su trayecto, debiendo de sujetarse con cinchos de color blanco en el interior y con clamps y/o cinchos metálicos de forro plástico para exteriores. En el uso de cinchos metálicos con forro plástico no debe ser utilizada algún la línea. El cableado deberá de salir por el boot u orificio asignado en la ingeniería, mismo que deberá de sellarse completamente con pasta selladora Sikaflex 292. La trayectoria hacia la ODU nunca deberá de cruzarse ó atravesarse con ningún otro tipo de línea en el recorrido. El instalador deberá suministrar todos los elementos de sellado de pasamuros así como grapas y tornillería necesaria. Los cableados de equipos de transmisión en el cuerpo de los monopolos deberán de correr únicamente sobre las escalerillas. a) b) Figura 2.31 (a) Clamp para línea de transmisión. (b) Cincho metálico con forro plástico. En la conexión del cable de Banda Base a la unidad de Radio, se debe de dejar una curva de goteo ( evitar bobinas) para evitar filtraciones de agua a las unidades electrónicas. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 54 Los conectores de Banda Base deben de ser crimpados o soldados, según las características de los mismos. Adicionalmente, se deberán de encintar y vulcanizar los conectores a la unidad de RF para evitar filtraciones de humedad. Figura 2.32. Figura. 2.32. Cableado Banda Base. • Puesta a Tierra. La puesta a tierra del equipo exterior deberá realizarse con cable desnudo de 6 AWG, con terminales de compresión de un barreno en el extremo de conexión a la ODU y a la barra de tierra. Se debe de utilizar la barra inferior más próxima a las unidades. Para la sujeción de los conductores a las barras se deben de utilizar tornillos, tuercas, contratuercas, rondanas de cobre o bronce al silicio de cabeza hexagonal y con cuerda estándar. Para uniones cobre a hierro u otros materiales, utilizar tornillos de acero galvanizado. Los tornillos para terminales de conexión deben tener dos rondanas planas y una de presión. El cable deberá de sujetarse en su trayectoria con clamps y/o cinchos metálicos con forro de plásticos de color negro. Para los enlaces en configuración “1+1”, las tierras de las ODU’s deberán de empalmarse con conector metálico y llegar con un solo cable de tierra a la barra de cobre con la tortillería anteriormente mencionada, lo anterior con la finalidad de no saturar las barras de cobre. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 55 Para la puesta a tierra del cable de Banda Base que corre de la interface exterior a la interior deberá utilizarse el material y procedimiento especifico según se defina en el manual de instalación del equipo que se trate. Preferentemente el cable coaxial RG-8U debe tener sus 2 Juegos de Tierra (Ground Kits) uno en la parte superior y otro en la entrada al Shelter. Estos Juegos de Tierra (Ground Kits) deberán estar debidamente encintados con cinta vulcanizada y plástica respectivamente. El Juego de Tierras (Ground Kit) deben contar en el extremo inferior con zapata de un ojillo y a su vez debe estar unida a la placa de tierra con tornillos de cobre, doble rondana plana y rondana de presión de cobre. La conexión se hará a la barra de tierra más próxima en sentido a la entrada de cables al shelter o bastidor de exterior. Los tornillos a utilizar deben de ser los mencionados en el párrafo anterior. En el caso de enlaces “1+1”, solo se utilizará un orificio de la barra de tierra, colocando una zapata en cada extremo de la barra de tierra. El instalador suministrara el cable de tierra así como las grapas y tornillería necesaria y todos los elementos necesarios para la correcta fijación de las ODU´s. Importante: Cuando se instale en sitios ATC se debe tener en cuenta que el aterrizaje en exteriores se usará cable con forro color verde calibre 6 AWG, así como dentro de los sitios se usará el mismo cable para aterrizaje. 2.6 Etiquetado A continuación se describen de manera general los etiquetados de los elementos que se encuentran instalados en los sitios de Telefónica, así como de cada uno de los equipos. Las etiquetas se deberán de realizar con rotuladora electrónica utilizando cinta color blanco y la letra en color negro ó azul de 12 mm de ancho, por computadora y con plantilla de tamaño 7x3 con tinta color negro indeleble de acuerdo a como se indica en los siguientes puntos. Capítulo 2 Desarrollo e infraestructura 56 • Etiquetado de Bastidores. El bastidor se deberá de etiquetar en la parte superior central y tendrá que realizarse de acuerdo a lo indicado en los siguientes puntos de la figura 5.36 (a). 4.0 cm. Figura 2.33 Etiquetado de bastidor. CC : código de 2 caracteres de la ciudad XX: Código numérico de estado ZZZZ: Código numérico de la estación base • Etiquetado de Rectificador. En la parte superior central del Rectificador, deberá de estar una etiqueta realizada con la rotuladora electrónica en el tamaño de letra número 14 y con letra Times New Roman
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