Calculo Del Presupuesto De Potencia Para Enlaces

Cálculo del presupuesto de potencia para enlace

inalámbrico punto a punto.

Descripción del escenario y requerimientos del enlace:

 Se desea establecer un enlace punto a punto, en el cual la distancia entre las dos

antenas es de 5 Km.

 Se requiere que la velocidad de conexión, del enlace sea como mínimo de 10

Mbps.

Suposición para la estimación de la altura de las antenas:

 Vamos a suponer que a 2 Km. de la primera antena, se encuentra el obstáculo

mas alto del enlace. Este obstáculo es un edificio cuya altura máxima es de 65 m.

sobre el nivel del mar. Ver ilustración 1.

Ilustración 1. Escenario planteado

Tecnología seleccionada para realizar el enlace:

El radio enlace, se realizará utilizando tecnología WI-FI (802.11), norma “g”.

Cuya frecuencia de operación es de 2.4 GHz. Y permite una velocidad máxima de 54 Mbps.

Desarrollo.

Para comenzar, vamos a calcular la primera zona de Fresnel, para poder definir la

altura mínima que deben tener las antenas para que los obstáculos más altos no afecten a

la transmisión del enlace.

 El radio máximo de la primera zona de Fresnel se halla por medio de la siguiente

formula:

o r  17.32  d1  d2 /d  f 

o donde:

 r = es el radio de la primera zona de Fresnel. [m].

 d1 = es la distancia de la antena 1 al obstáculo [Km.].

 d2 = es la distancia de la antena 2 al obstáculo [Km.].

 d = es la distancia entre las dos antenas.

 f = es la frecuencia de transmisión de las antenas.

 Generalmente, se suele considerar el 60% de la primera zona de Fresnel. Esto es:

o R  0.6  r .

 Con esto, nos aseguramos de que vamos a tener por lo menos un 60% de la

potencia de la señal.

 Para el caso de nuestro enlace, tenemos los siguientes datos:

o d = 5 Km.

o d1 = 2 Km.

o d2 = 3 Km.

o f = 2.4 GHz.

 Hallamos r.

o r  17.32  2 3/5 2.4

o r 17.32 6 /12

o r  17.32  0.5

o r  17.32  0.70

o r  12.12 [m]

o Considerando el 60%:

 r  0.6 12.12

 r  7.27 [m]

 El radio es de 7.27 metros. Ver ilustración 2.

Ilustración 2. Radio de la primera zona de Fresnel

 Conclusión: siendo la altura del obstáculo 65 m. sobre el nivel del mar, y “r”

con 7.27 m. La altura de las antenas deberá ser de al menos; 72.27 m. sobre el nivel

del mar.

Continuamos con el cálculo de la pérdida del espacio libre (FSL).

 La formula para calcular la perdida del espacio libre es:

o FSL d  f  k dB  20log  20log 

o donde:

 d = es la distancia que debe recorrer la señal.

 f = es la frecuencia de la señal.

 k = es una constante que depende de las unidades en las que está

expresada la distancia y la frecuencia.

 Si d está en metros y f en Hz. k = -187.5

 Si d está en Km. y f en GHz. k = 92.4

 Si d está en Km. y f en MHz. k = 32.45

 Para el caso de nuestro enlace, tenemos los siguientes datos:

o d = 5 Km.

o f = 2.4 GHz.

o k = 92.4

 Hallamos FSL:

o  20log(5)  20log(2.4)  92.4 FSLdB

o 14  7.6  92.4 dB FSL

o FSLdB 114dB

 Conclusión: la pérdida del espacio libre para una distancia de 5 Km. y a una

frecuencia de 2.4 GHz. Es de 114dB.

Características del equipo transmisor y receptor:

 Los equipos serán dos Wireless Router, D-Link Air Plus GTM modelo DI-524

 Cuyas características técnicas son:

o 802.11g.

o Entrega de datos máxima de 54 Mbps.

o Rango de frecuencias:

 2.4 GHz a 2.462 GHz.

o Es compatible con equipos 802.11b.

o Utiliza tecnología OFDM.

o Temperatura de operación:

 32ºF a 131ºF (0ºC a 55ºC)

o Humedad:

 Máximo 95% (Sin condensación).

o Seguridad y emisiones:

 FCC.

o Potencia de transmisión:

 15dBm  2dB

o Tipo de antena:

 Antena única desmontable.

o Alimentación:

 Fuente de energía externa DC 5V, 2.5A.

o Sensibilidad del receptor:

 54Mbps OFDM, 10% PER, -68dBm

 48Mbps OFDM, 10% PER, -68dBm

 36Mbps OFDM, 10% PER, -75dBm

 24Mbps OFDM, 10% PER, -79dBm

 18Mbps OFDM, 10% PER, -82dBm

 12Mbps

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