Manual de Cálculo de Coberturas con Radio Mobile
07. Parametrización de la red de estaciones radio.
La parametrización de la red consiste en asignar valores a las variables que el algoritmo de Longley-Rice utiliza para el cálculo de propagación y se realiza a través del menú “File -> Networks properties”. Aparece una ventana con varios apartados de captación de datos (Parameters, Topology, Membership, Systems y Style), que se describen a continuación.
Una vez cumplimentados los datos de todos estos apartados, pulse el botón “Ok” de la esquina superior derecha para aplicar los cambios y salir de esta pantalla.
7.1. Parámetros globales.
Los parámetros globales hacen referencia a las frecuencias de trabajo, el tipo de terreno, el clima, la polarización de las antenas y el modo de variabilidad. Dentro de “Networks properties – Parameters” aparece la ventana de la figura 5.1:
Fig.7.1. Parámetros globales de la red.
El primer paso es seleccionar un registro de la lista de la izquierda (por ejemplo “Net 01”) y asignarle un nombre a la red en el campo “Net name”.
Ejemplo: nuestra red se denominará "Mondalindo Radio"
El resto de campos hacen referencia a los siguientes parámetros:
- “Surface refractivity (N-Units)”: refractividad de la superficie terrestre en función de la refractividad a nivel del mar y de la altitud media del terreno. El valor por defecto (301) se considera adecuado en casi todos los casos.
Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, la refractividad del suelo es de 301
- “Ground conductivity (S/m)”: conductividad del terreno, expresada en Siemens por metro. Depende del tipo de terreno y de la frecuencia de trabajo. Consulte las tablas 10.3 y 10.4 en el apartado 10.
Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, la conductividad del suelo es de 0,005 S/m
- “Relative ground permitivity”: permitividad relativa del terreno. Depende del tipo de terreno y de la frecuencia de trabajo. Consulte las tablas 10.3 y 10.4 en el apartado 10.
Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, la permitividad relativa del terreno es igual a 15
- “Minimum frequency (MHz)”: umbral inferior de la banda de frecuencias para la que se realizarán los cálculos. En nuestro caso nos centramos en la banda de 2m, seleccionando 144 MHz.
- “Maximum frequency (MHz)”: umbral superior de la banda de frecuencias para la que se realizarán los cálculos. TEn nuestro caso nos centramos en la banda de 2m, seleccionando 147 MHz.
- “Polarization (Vertical/Horizontal)”: Polarización de las antenas empleadas en la red. La polarización vertical es la utilizada normalmente en los enlaces radio de la bandas de VHF y UHF, ya que las ondas de radio con esta polarización sufren menor atenuación en la superficie terrestre que las que tienen polarización horizontal.
- “Mode of variability (Spot/Accidental/Mobile/Broadcast)”: modo de variabilidad de las señales en función de las características del sistema, tal y como se describe en el apartado 10.4. Normalmente, seleccionaremos un entorno móvil (Mobile), ya que es el más usado en los operativos de campo y por otro lado se trata de el caso peor de condiciones de propagación.
- “Climate (Equatorial/Continental sub tropical/Maritime sub-tropical/Desert/Continental temperate/Maritime temperate over land/Maritime temperate over sea)”: tipo de clima (ecuatorial, continental subtropical, marino subtropical, desértico, continental templado, marino templado sobre tierra, marino templado sobre el mar). Este parámetro influye en el índice de refracción del aire y en la probabilidad de aparición de desvanecimientos de la señal (fading). La elección del tipo de clima se realizará teniendo en cuenta lo indicado en la tabla 10.3 (vea el apartado 10.2).
Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, el clima es continental templado
- “Additional loss (City/Forest)”: pérdidas adicionales si en el trayecto hay grandes masas boscosas o entornos urbanos densos. Indique el porcentaje aproximado de terreno de este tipo dentro del mapa de trabajo.
Ejemplo: en nuestra zona de trabajo, estimamos que hay un 10% de superficie boscosa
En el apartado 10 se ofrece un listado con los parámetros típicos a usar en el cálculo de radioenlaces para la banda de 2m.
No pulse todavía el botón “Ok”. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.
7.2. Topología de la red.
En este apartado definirá la topología de su red de radiocomunicaciones. Dentro de “Networks properties – Topology” aparece la ventana de la figura 7.2:
Fig.7.2. Topología de la red.
Seleccione la red de trabajo en el marco de la izquierda (Mondalindo Radio en nuestro ejemplo) y configure los siguientes parámetros:
- “Visible”: si está marcado, hace que la red sea visible en el mapa de trabajo.
- “Voice net (Command/Subordinate/Rebroadcast)”: use esta opción para redes en las que la comunicación se realice entre una estación de referencia y varias estaciones subordinadas, sin que haya radioenlaces adicionales entre estaciones subordinadas. Es el caso de una red privada móvil (PMR) con un repetidor que da servicio a varias estaciones móviles, o también de una red digital con salto en frecuencia en la que la base de tiempos la proporciona una estación directora.
- “ Data net, star topology (Master/Slave)”: use esta opción para redes de datos en las que una estación maestra controla a varias estaciones esclavas, sin que existan radioenlaces directos entre estas últimas.
- “Data net, cluster (Node/Terminal)”: use esta opción para redes de datos que pueden retransmitir datagramas (digipeaters).
“Maximum number of rebroadcasts allowed”: si se configura a “0”, este parámetro impedirá el uso de reemisiones. Para otros casos, deberá configurarse un valor igual al TTL – 1 (TTL = Time To Live). Para el caso de radioenlaces de fonía en la banda de 2m, marque la opciones “Visible” y “Voice net”.
No pulse todavía el botón“Ok”. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.
7.3. Definición de estaciones.
Una vez definida la topología, indique qué tipo de equipos de radio y antenas va a utilizar. Dentro de “Networks properties – Membership” aparece la ventana de la figura 7.3:
Fig.7.3. Pertenencia a la red de la estación de referencia.
Seleccione la red de trabajo en el marco de la izquierda (Mondalindo Radio en nuestro ejemplo). A continuación, en el marco “List of all units” marque la estación de referencia y configure los siguientes parámetros:
- “Role of …”: como estamos en una red de tipo “Voice net”, seleccione “Command” para la estación de referencia.
- “System”: elija el modelo de transceptor de entre los disponibles en la base de datos de Radio Mobile (Radiosys.dat). En el apartado 7.4 se explica cómo dar de alta nuevos modelos.
Ejemplo: nuestro repetidor es del modelo Teltronic RP-30S
- “Antenna height (m)”: altura de la antena sobre el suelo en el emplazamiento. Se puede escoger entre un valor fijo del sistema ("System") u otro ("Other") especificado a su discreción. El valor de “System” es el especificado en el registro del transceptor correspondiente en la base de datos de Radio Mobile. Vea el apartado 7.4.
Ejemplo: la altura de la(s) antena(s) del repetidor es de 8 metros sobre el suelo
En la parte inferior derecha aparece el apartado "Antenna direction". Si pulsa el botón "View pattern", aparecerá el diagrama de radiación de la antena asociada a la estación que tenga seleccionada. La asociación entre un transceptor radio y el tipo de antena que utiliza se realiza en la base de datos de equipos radio (ver apartado 7.4).
A continuación, repita los mismos pasos para la estación móvil, según se indica en la figura 7.4, teniendo cuidado de escoger “Subordinate” en el campo “Role of…”.
Fig.7.4. Pertenencia a la red de la estación móvil.
Ejemplo: nuestro transceptor móvil es del modelo Kenwood TM-241 y la antena está situada a una altura de 2 metros sobre el suelo (típico en vehículos)
No pulse todavía el botón“Ok”. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.
7.4. Gestión de la base de datos de equipos radio.
Dentro de “Networks properties – Systems” aparece la ventana de la figura 7.5. A través de la misma, podrá gestionar la base de datos de transceptores radio de Radio Mobile, que se almacena en el fichero “Radiosys.dat” y opcionalmente en los ficheros "Radiosys01.dat" a "Radiosys99.dat", seleccionables mediante el desplegable que en la figura 7.5 aparece como "00".
Fig.7.5. Pantalla de gestión de la base de datos de transceptores.
Será necesario dar de alta nuevos registros en la base de datos con los equipos de radio que vaya a utilizar normalmente. En el apartado 10.1 se ofrece un listado de equipos radio típicos, antenas y sus características técnicas. Estos datos se pueden consultar en los manuales técnicos incluídos en la distribución de los equipos, que además suelen estar disponibles en la web del fabricante correspondiente.
Tenga en cuenta que, dependiendo de la configuración de las estaciones radio, un mismo equipo radio puede utilizarse con distintas antenas. Es recomendable crear registros distintos en la base de datos para cada configuración transceptor radio + antena, de forma que la información esté accesible con rapidez y sin dar lugar a posibles errores.
El primer paso es, por tanto, seleccionar un registro libre en el marco izquierdo y asignarle un nombre en el campo “System name”. Para cada equipo que se registre, hay que definir los siguientes parámetros:
- “Transmitter power (Watt/dBm)”: potencia de transmisión en watios o en dBm. Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula automáticamente el otro.
Ejemplo: nuestro repetidor Teltronic tiene una potencia de transmisión de 25 Watios
- “Receiver threshold (μV/dBm)”: sensibilidad del receptor en microvoltios o en dBm. Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula automáticamente el otro.
Ejemplo: nuestro repetidor Teltronic tiene una sensibilidad de recepción de -115 dBm
- “Line loss (dB) (Cable+cavities+connectors)”: pérdidas en la línea de transmisión, sumando las del cable coaxial, las de las cavidades (si se utilizan) y las de los conectores. No incluya en esta suma el tramo de línea que va desde la base de la torre o mástil de la antena hasta el conector de la misma. En el apartado 10.6 se ofrece información ampliada sobre las pérdidas en el sistema.
Ejemplo: las pérdidas totales de la línea de transmisión del repetidor son de 3 dB
- “Antenna gain (dBi/dBd)”: ganancia de la antena referida a la de la antena isotrópica (dBi) o a la de la del dipolo de media longitud de onda de trabajo (dBd). Solamente es necesario rellenar uno de los dos campos, ya que el programa calcula automáticamente el otro.
Ejemplo: nuestro repetidor usará una antena colineal de 5 dBi de ganancia
- “Antenna height (m) above ground”: altura de la antena sobre el terreno del emplazamiento. Este valor puede modificarse a posteriori antes de calcular el radioenlace, según se explica en el apartado 7.3.
Ejemplo: la altura de la(s) antena(s) del repetidor es de 8 metros sobre el suelo
- “Additional cable loss (dB/m) if antenna height differs”: Atenuación por unidad de longitud de la línea de transmisión que transcurre desde la base de la torre o mástil de la antena hasta el conector de la misma. Esta atenuación no se incluye en el apartado “Line loss” porque el programa permite variar dinámicamente la altura a la que se encuentra la antena, según se ha especificado en el apartado anterior.
Ejemplo: en nuestro caso consideramos unas pérdidas adicionales de 0,05 dB/m
Pulsando el botón “Add to radiosys.dat”, el sistema que acaba de definir se añadirá a la base de datos de Radio Mobile, de forma que no será necesario volver a introducir los datos técnicos en futuros cálculos. Del mismo modo, el botón “Remove from radiosys.dat” permite eliminar registros de la base de datos.
No pulse todavía el botón“Ok”. Es el momento de pasar al siguiente apartado de la ventana.
7.5. Estilo de cálculo.
En este apartado se configurará el método a utilizar por al algoritmo de cálculos de propagación y la forma en la que se representarán los resultados en el mapa. Tras seleccionar “Networks properties – Style”, aparecerá la ventana de la figura 7.6.
Fig.7.6. Pantalla de gestión del estilo de cálculo.
Seleccione “Normal” en la opción “Propagation mode”, ya que en este documento no se contempla el cálculo de interferencias.
El significado de las siguientes casillas se muestra a continuación:
- “Use "Two Rays" for Line-Of-Sight”: permite habilitar o deshabilitar la aplicación del método de dos rayos (directo y reflejado en la superficie terrestre) en el algoritmo de cálculo de radioenlaces LOS, es decir, sin obstáculos intermedios. Simplifica los cálculos y por tanto el tiempo de procesamiento en el caso de radioenlaces de visión directa. Habitualmente dejaremos marcada esta casilla.
- “Draw a green line if RX signal (dB) is >= <valor1>”: dibujar una línea verde si la señal relativa recibida en un punto del mapa supera el <valor1> indicado en dB.
- “Else draw a yellow line if RX signal (dB) is >= <valor2>”: si no, dibujar una línea amarilla si la señal relativa recibida en un punto del mapa supera el <valor2> indicado en dB.
- “Else draw a red line”: si no, dibujar una línea roja.
- “Draw lines with dark background”: dibujar líneas con el fondo oscuro.
Para nuestros cálculos, dejaremos las casillas marcadas tal cual se muestra en la figura 7.6. Como verá más adelante, la representación de los niveles de señal se realizará realmente utilizando el código “S”.
Una vez cumplimentados todos los apartados, pulse el botón “Ok” de la esquina superior derecha para aplicar los cambios y salir de esta pantalla.
Ismael Pellejero - EA4FSI Formulario de contacto |