1、 Rec. UIT-R F.1102-2 1 RECOMENDACIN UIT-R F.1102-2 Caractersticas de los sistemas inalmbricos fijos que funcionan en bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz (Cuestin UIT-R 107/9) (1994-2002-2005) Cometido Esta Recomendacin contiene caractersticas de los sistemas inalmbricos fijos que funciona
2、n en bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz. En el Anexo 1 se muestran posibles aplicaciones, consideraciones relativas a la longitud del salto, funciones bsicas de transmisores y receptores, y otras caractersticas tcnicas/de funcionamiento necesarias para poner en marcha sistemas inalmbrico
3、s fijos en esas bandas de frecuencias. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que ciertas bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz estn atribuidas al servicio fijo y a otros servicios; b) que las caractersticas de propagacin por encima de unos 17 GHz vienen determinadas
4、sobre todo por el desvanecimiento debido a las precipitaciones y la absorcin, y slo se prestan para aplicaciones radioelctricas de corto alcance; c) que las diferentes aplicaciones de las administraciones pueden requerir distintas disposiciones de radiocanales; d) que varios servicios con diferentes
5、 caractersticas de seal y capacidades de transmisin pueden utilizarse simultneamente en una misma banda de frecuencias; e) que las diferentes aplicaciones pueden exigir distintas anchuras de banda de canal; f) que ahora se utilizan nuevas aplicaciones y nuevas configuraciones de redes en sistemas in
6、almbricos fijos de alta densidad en bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz, recomienda 1 que en el diseo de los sistemas se tomen en consideracin los efectos de la interrupcin de la transmisin ocasionada por las precipitaciones, los cuales determinan notablemente la longitud del salto; 2 que
7、 las bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz se utilicen para aplicaciones de corto alcance, con lo cual el equipo podr ser compacto y estar provisto de antenas ms pequeas; 3 que, para permitir la utilizacin de servicios mixtos y economizar al mismo tiempo espectro, las disposiciones de radio
8、canales se basen en modelos homogneos, con arreglo a la Recomendacin UIT-R F.746; 4 que puedan aplicarse tanto tcnicas de modulacin digital como tcnicas de modulacin analgica de banda ancha; 5 que se haga referencia al Anexo 1 a efectos de orientacin con respecto al diseo de los sistemas. 2 Rec. UIT
9、-R F.1102-2 Anexo 1 Caractersticas de los sistemas inalmbricos fijos que funcionan en bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz 1 Introduccin En las bandas de frecuencias superiores a unos 17 GHz existen algunas atribuciones mundiales al servicio fijo. A dichas frecuencias la interrupcin de la
10、transmisin obedece principalmente a desvanecimientos debidos a precipitaciones que duran ms de 10 s. De ah que los parmetros que revisten particular importancia para la realizacin de tales sistemas sean la disponibilidad y la longitud del trayecto transmisor-receptor (longitud de salto) que pueden c
11、onseguirse. En el presente Anexo se analizan esos parmetros en relacin con los sistemas que se utilizan tpicamente en redes locales. 2 Aplicaciones 2.1 Acceso/redes locales Las bandas de frecuencias por encima de unos 17 GHz se estn utilizando principalmente en enlaces de corto alcance. Un equipo ra
12、dioelctrico compacto y de gran fiabilidad permite transmitir seales vocales, de datos, vdeo y de datos en banda ancha. Las principales aplicaciones son las siguientes: interconexin de LAN; interconexin entre LAN (IEEE 802.3/Ethernet e IEEE 802.5/Token Ring) con una capacidad de transmisin del orden
13、de 10 Mbit/s; interconexin entre LAN (incluidas las RLAN de Ethernet IEEE 802.11a/IEEE 802.11b/ HiperLAN2/HiSWANa) con una capacidad de transmisin del orden de 100 Mbit/s; transmisin de vdeo; enlaces de abonado; enlaces digitales de datos de grupo primario o de mayor velocidad desde la central termi
14、nal a los edificios que albergan los usuarios; aplicaciones en telefona celular; interconexin entre centrales de telefona celular y estaciones de base; aplicaciones de socorro; utilizacin de equipo radioelctrico transportable para establecer enlaces auxiliares en caso de fallo de sistemas de fibra p
15、tica o de otros circuitos terrenales; conexin en bucle o de punto a punto en la red de acceso con jerarquia digital sncrona (SDH); redes de acceso de alta densidad, por ejemplo para aplicaciones con base en abonados. Rec. UIT-R F.1102-2 3 En el Cuadro 1 se clasifican las aplicaciones anteriores. CUA
16、DRO 1 Clasificacin de las aplicaciones 2.2 Comparacin econmica de los radioenlaces y las conexiones de fibra ptica en las redes de acceso local Un sistema de fibra ptica requiere trabajos de construccin a todo lo largo de la ruta de cable. En cambio, los sistemas radioelctricos slo requieren tales t
17、rabajos en las estaciones transmisora y receptora. Por esta razn, el coste de un sistema de fibra ptica es tanto mayor cuanto mayor es la distancia entre emplazamientos. En el modelo sencillo que se indica en la Fig. 1 se comparan los costes. Configuracin del enlace fsico Capacidad de transmisin Con
18、tenido de la seal Longitud del salto Interconexin de LAN De edificio de usuarios a edificio de usuarios Del orden de 10 Mbit/s Datos Varias decenas de metros a km Enlace de abonado De central terminal a edificio de usuarios Velocidad de grupo primario digital o capacidad PDH ms elevada, o sistemas a
19、nalgicos Datos o vdeo Varios km a decenas de km Aplicaciones de telefona intercelular Entre la central telefnica del sistema celular y la estacin de base radioelctrica 2 Mbit/s hasta STM-1 Voz o datos Varios km a decenas de km Equipo transportable para operaciones de socorro (vase la Nota 1) Auxilia
20、r para enlaces de fibra ptica Velocidad de grupo primario digital, o capacidad PDH ms elevada, o SDH, o sistemas analgicos Voz, datos o vdeo Varios km a decenas de km Red de acceso SDH Bucle/interconexin ADM o extensin de afluente Jerarqua SDH Contenedores virtuales (Vc) Varios km a decenas de km Ac
21、ceso de alta densidad con abonados Acceso directo al abonado Hasta STM-1 Datos y voz Fraccin de 1 km hasta varios km Enlace inalmbrico con conexin vertical Del edificio del usuario al abonado Del orden de 100 Mbit/s Datos y vdeo Varias decenas de metros ADM: mltiplex de insercin-extraccin PDH: jerar
22、qua digital plesicrona STM-1: modo de transferencia sncrono de mdulo 1. NOTA 1 Vase la Recomendacin UIT-R F.1105. 4 Rec. UIT-R F.1102-2 1102-01FIGURA 1Modelo supuestoCoste del equipo radioelctrico: R1Coste de su instalacin: R2Coste de la conversin E/O, O/E: F1Coste de la fibra ptica: F2E/O, O/E E/O,
23、 O/ENmero deabonados: NDistancia: DEstacin de base Edificio de usuariosCostes de instalacin de la fibra(generales): F3El coste R del sistema radioelctrico viene dado por: R = (R1 + R2) N El coste F del sistema de fibra ptica viene dado por: F = F1 N + (F2 + F3) N D En la Fig. 2 puede verse el result
24、ado de la comparacin de costes. Segn esta Figura, dado el mismo nmero de abonados, al aumentar la distancia disminuye el coste del sistema radioelctrico con respecto a uno de fibra ptica. Asimismo, siendo la distancia la misma, los sistemas radioelctricos resultan ventajosos cuando el nmero de abona
25、dos es reducido. Adems, la zona aplicable en el caso de los sistemas radioelctricos se ampla considerablemente cuando aumenta la distancia. 1102-02FIGURA 2Resultados de la comparacin econmica de los sistemasde fibra ptica y radioelctricosAltoPrecio del equiporadioelctricoRegin efectiva en laque conv
26、iene utilizarun sistema radioelctricoNormalBajoRegin efectivaen la que convieneutilizar fibra pticaNmerodeabonadosDistancia (km)Regin en que resultadifcil aplicar unsistema radioelctricoRec. UIT-R F.1102-2 5 Si slo se toman en consideracin los costes, cuanto mayor sea la distancia ms se ampliar la z
27、ona aplicable del sistema radioelctrico. No obstante, hay que tener en cuenta el hecho de que la distancia de propagacin de los sistemas radioelctricos que utilizan bandas de frecuencias por encima de unos 17 GHz queda limitada por la atenuacin ocasionada por la lluvia. La necesidad de utilizar enla
28、ces de mltiples saltos y corto alcance tiende a hacer ms interesantes, los sistemas de fibra, pero por regla general los sistemas de mltiples saltos son poco frecuentes en el bucle local. En la prctica se utilizara una combinacin de fibra ptica y transmisin radioelctrica, segn cul sea el sistema ms
29、econmico, eficaz y prctico para cada parte de la aplicacin. 2.3 Rapidez de establecimiento Una de las caractersticas de los sistemas radioelctricos es la rapidez con la cual pueden entrar en servicio. Los sistemas de fibra ptica exigen la instalacin de fibras entre los lugares donde deben suministra
30、rse servicios de comunicacin, lo cual conlleva largos periodos de construccin hasta que las lneas pueden entrar en servicio. En particular, si el tendido de la fibra ptica es subterrneo, el periodo de construccin aumenta considerablemente en comparacin con su tendido en postes. Adems en algunos caso
31、s no podr instalarse fibra ptica debido a la imposibilidad de obtener derechos de paso. A ese respecto, un ejemplo bien conocido es la utilizacin de radioenlaces para facilitar la instalacin de sistemas de televisin por cable. No obstante, el plazo de puesta en servicio de los sistemas radioelctrico
32、s es muy breve, ya que basta efectuar instalaciones en los emplazamientos donde hay que suministrar servicios de comunicacin. Esto permite establecer circuitos en unas cuantas horas. Aunque la planificacin del enlace, la concesin de licencias y los procedimientos de autorizacin para disponer de empl
33、azamientos aumentan en la prctica el plazo de conexin, ste es bastante ms corto que el de un enlace de fibra ptica. En los sistemas radioelctricos es necesario confirmar la condicin de visibilidad directa. Se estn efectuando estudios sobre el empleo de computadores para la confirmacin de la visibili
34、dad directa, a fin de preparar bases de datos geogrficos y de los edificios, y puede resultar til arbitrar un procedimiento rpido para el ajuste de las antenas. La relativa facilidad de redistribucin del equipo radioelctrico es una de sus caractersticas interesantes. Los sistemas radioelctricos tran
35、sportables son ms adecuados para establecer comunicaciones rpidas de emergencia en situaciones de catstrofe, de fallo de enlaces y fibras, etc. 3 Consideraciones relativas a la longitud del salto Aunque no puede formularse ninguna ley universal que relacione la longitud del salto con la frecuencia,
36、los siguientes parmetros contribuyen a los objetivos de disponibilidad en la longitud del salto: Atenuacin especfica en el espacio libre: A0(dB/km) depende de la frecuencia, segn la Recomendacin UIT-R P.525. Atenuacin por absorcin especfica debida a los gases (O2y H2O): A(dB/km) depende de la frecue
37、ncia en las gamas de frecuencias relevantes, segn la Recomen-dacin UIT-R P.676. Ganancia istropa de antena: Gi (dB) constante que depende de la dimensin geomtrica de las antenas, sin lmite terico superior pero limitada prcticamente, para permitir una alineacin viable del eje de 6 Rec. UIT-R F.1102-2
38、 puntera, por las manipulaciones prcticas de la abertura angular del haz principal a 3 dB (normalmente no inferior a 1). Esto implica un lmite superior prctico de G 44 dBi. Potencia de transmisin: PT(dBm) relacionada con la tecnologa utilizable para la generacin/amplificacin de la portadora RF y con
39、 el requisito de linealidad del formato de modulacin. Umbral de proporcin de bits errneos (BER): PTh(dBm) relativo a la BER para la que se define el objetivo de disponibilidad. Este parmetro guarda relacin con el factor de ruido del receptor, la velocidad binaria transmitida y la caracterstica de po
40、rtadora/ruido del formato de modulacin. Atenuacin debida a la lluvia durante el porcentaje de tiempo considerado: R%(dB) estimada, sobre la base de la intensidad de lluvia para el porcentaje de tiempo de indisponibilidad pertinente, de acuerdo con las Recomendaciones UIT-R P.530 y UIT-R P.838, con e
41、stadsticas tomadas de la Recomendacin UIT-R P.837. Cabe subdividir en dos grupos los parmetros anteriores (vase la Nota 1): Una ganancia de salto (HG) constante fija, que depende de la implementacin: HG = 2Gi + PTh + PTmmmmmmdB (1) Una atenuacin del salto (HA%), que depende, para un determinado porc
42、entaje de tiempo, de la intensidad de lluvia/frecuencia en la longitud l (km) del salto, como se indica en la Recomendacin UIT-R P.530: HA%= R%+ (A0+ A) lmmmmmmdB (2) Aplicando el mtodo anterior pueden trazarse grficos similares a los de las Figs. 3, 4 y 5 (calculados a manera de ejemplo para las zo
43、nas climticas B, G y K, con la frecuencia y el porcentaje de indisponibilidad como parmetros (U%), que permiten obtener la longitud mxima del salto en una realizacin para una determinada frecuencia, zona climtica y porcentaje de tiempo. NOTA 1 En estas hiptesis se pasan por alto las prdidas de la ln
44、ea de alimentacin, ya que los sistemas radioelctricos por encima de unos 17 GHz vienen en general con antenas integradas; si existe una lnea de alimentacin entre el equipo y la antena, las prdidas de dicha lnea harn disminuir la ganancia del salto (HG). 4 Realizaciones radioelctricas digitales Los r
45、equisitos de la aplicacin, la disponibilidad del espectro, las condiciones de propagacin y la tecnologa utilizable por encima de unos 17 GHz hacen que las realizaciones del equipo difieran sustancialmente de las que prevalecen por debajo de unos 17 GHz. No obstante, entre ambas no hay una transicin
46、abrupta sino gradual, desde la banda de frecuencias de 13 GHz. Las caractersticas distintivas predominantes de las aplicaciones radioelctricas digitales por encima de unos 17 GHz son las siguientes: una amplia gama de capacidades de transmisin; la divisin del equipo en una unidad de exteriores consi
47、stente en un extremo frontal radio-elctrico conectado a la antena y una unidad de interiores que comprende los subconjuntos en banda de base y, en muchos casos, tambin los subconjuntos de frecuencia intermedia. Rec. UIT-R F.1102-2 7 Esto permite evitar prcticamente las prdidas de la lnea de alimenta
48、cin de guiaondas, que podran ser prohibitivas, y ofrece una gran flexibilidad para el montaje del equipo mediante interconexiones de baja prdida en banda de base y/o en frecuencia intermedia; tendencia a modulaciones de orden superior y a una mayor eficacia espectral desde el punto de vista tcnico en las nuevas aplicaciones. 1102-0312 36 471 5 81291310141516171819200,010,020,030,040,0140,0 160,0 180,0 200,0Ganancia del salto, HG (dB)FIGURA 3Longitud crtica del salto en funcin de la ganancia del saltopara la zona climtica B, con p
