Diseñar Sistemas de Comunicaciones inalámbricos
Implica comprender cómo las señales se propagan a través de diferentes entornos,
lo que es crucial para garantizar una comunicación efectiva.
A continuación, se describen algunos aspectos clave y modelos de propagación que
son fundamentales en este proceso:
Aspectos en el diseño.
1. Frecuencia de Operación: La frecuencia determina el rango y la capacidad
de penetración de la señal. Frecuencias más altas ofrecen mayor capacidad,
pero menor alcance y penetración.
2. Entorno de Propagación: Debes considerar si la señal se propagará en un
entorno urbano, rural, interior o exterior, ya que cada uno presenta diferentes
desafíos.
3. Antenas: Seleccionar el tipo adecuado de antena (direccional,
omnidireccional) y su ubicación es crucial para optimizar la cobertura.
4. Potencia de Transmisión: Debes calcular la potencia necesaria para
garantizar que la señal llegue al receptor con suficiente fuerza.
5. Interferencia: Es importante considerar las fuentes de interferencia que
pueden afectar la calidad de la señal.
Modelos de Propagación Comunes
1. Modelo de Free Space (Espacio Libre): Utilizado para calcular la
atenuación de la señal en ausencia de obstáculos. Se aplica en áreas
abiertas y es fundamental para sistemas como enlaces satelitales.
L=20log10 (4πdf / c)
donde d es la distancia, f es la frecuencia y c es la velocidad de la luz.
2. Modelo de Hata: Es útil para entornos urbanos y suburbios. Tiene en cuenta
las pérdidas por difracción y reflexiones alrededor de edificios.
3. Modelo de COST 231: Extensión del modelo de Hata, diseñado para
aplicaciones en áreas urbanas, que incorpora factores como la frecuencia y
la altura de la antena.
4. Modelo de Okumura: Este modelo proporciona predicciones de la
propagación en áreas urbanas, basándose en mediciones reales.
5. Modelo de Ray Tracing: Simula la propagación de ondas de radio a través
de un entorno complejo, considerando reflexiones, difracción y dispersión.
Proceso de Diseño
1. Evaluación del Requerimiento: Define el objetivo del sistema (cobertura,
capacidad, tipo de servicio y calidad de servicio).
2. Elección del Modelo de Propagación: Selecciona el modelo más adecuado
según el entorno específico y las condiciones de operación en zonas rurales,
urbanas y suburbios.
3. Simulación: Utiliza software especializado para simular la propagación de la
señal y analizar los resultados.
4. Implementación: Diseña y despliega el sistema teniendo en cuenta la
infraestructura necesaria y las regulaciones locales.
5. Pruebas y Optimización: Realiza pruebas en el campo para ajustar el
diseño según sea necesario y optimizar el rendimiento.
Conclusión
El diseño de sistemas de comunicaciones inalámbricos requiere una comprensión
de cómo las señales se comportan en diferentes entornos. Aplicar los modelos de
propagación adecuados y seguir un proceso estructurado permite crear sistemas
más eficientes y confiables.