Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo p4

Eo 0421 - RADIOCOMUNICACIONES
Conferencia 13: Radioenlaces terrenales
del servicio fijo
Instructor: Israel M. Zamora, MBA, MSTM
Profesor Titular, Departamento de Sistemas Digitales y
Telecomunicaciones.
Universidad Nacional de Ingeniería
I Sem 2015

Objetivos
Comprender los conceptos, criterios y objetivo
establecidos por UIT, para la evaluación de la calidad de
un radioenlace, desde el punto de vista de su
disponibilidad y fidelidad.
2I. Zamora Unidad III: Radioenlaces terrenales del servicio fijo

Contenido
• Calidad de un radioenlace
• Indisponibilidad
• Fidelidad
• Indisponibilidad de un radioenlace
• Trayecto Digital Ficticio de Referencia para radioenlaces
digitales
• Criterios y objetivos de indisponibilidad y fidelidad
• Criterio de indisponibilidad según UIT
• Criterio de fidelidad según UIT
• Objetivo de indisponibilidad según UIT
• Objetivo de fidelidad según UIT

Calidad de un radioenlace
La calidad de un radioenlace presenta el grado en que este sistema de transmisión estará
en condiciones de proporcionar el servicio para el,que se ha diseñado.
CALIDAD - Definición
DOS ASPECTOS DE CALIDAD COMPLEMENTARIOS Y RELACIONADOS ENTRES SÍ:
Calidad de
DISPONIBILIDAD
Calidad de
FIDELIDAD
Aptitud para desempeñalar la función para la
que ha sido proyectado.
Probabilidad de que el sistemas se encuentre
en condiciones de funcionamiento en un
momento dado.
Tiempo total de observación del sistema
puede descomponerse en dos partes:
Tdisp : tiempo que el sistema está disponible
Tind: tiempo que está indisponible
Se mide en condiciones de disponibilidad del
radioenlace.
Característica de error es un porcentaje
determinado de bits erróneos
Consiste de microinterrupciones y degradaciones
ligeras y breves (1 a varios segundos)
Produce errores en los bits transmitidos y afectan
a la nitidez o claridad de la señal recibida  su
fidelidad.
Se distingue entre pérdida de calidad en un
tiempo grande: Indisponibilidad (10 segs a
varias horas)
Se distingue entre pérdida de calidad en un tiempo
corto: Fidelidad (o Calidad)

Indisponibilidad de un radioenlace
)(NUE
)(VU p)(LU
:)(LU Indisponibilidad total de la ruta/trayecto de longitud L
Indisponibilidad del equipo  secciones de conmutación:)(NUE N
:)(VU p Indisponibilidad de propagación  vanosV
Efecto de lluvia (f  7GHz)
Dependencia de la longitud de la
ruta y equipos  trayecto y
circuitos de referencia (HRDP, CFR).
La indisponibilidad se desglosa
en dos componentes:

La indisponibilidad de un radioenlace se considera cuando:
1) Ocurre un corte parcial o total de la señal.
2) Se presenta un nivel de ruido o una BER de valor excesivo.
3) Se sufre una fuerte discontinuidad en la señal.
4) Existe una intensa distorsión en la señal.
Umbral de indisponibilidad (U):
Interrupción o funcionamiento degrado durante un tiempo > T0  sistema indisponible
(Tind). Cuantifica la probabilidad de que el sistema se encuentre en condiciones de
funcionamiento en un momento dado. La indisponibilidad total, para un tiempo de
observación T (mayor de un año) es:
inddis
ind
TTT(%)
T
T
U 
 100 Disponibilidad del RE
Para un sistema Duplex:
(%)
T
TTT
U 1001221



T1= tiempo de interrupción (T0 ) en sentido de ida.
T2= tiempo de interrupción (T0 ) en sentido de retorno.
T12= tiempo de interrupción en ambos sentidos simultáneamente.
T= tiempo de observación.
En el caso unidireccional: T2=T12=0

3. Evaluación
 La indisponibilidad (interrupciones largas) está ocasionada por:
 Mal funcionamiento de Equipos
 Desvanecimiento por Lluvia
 La pérdida de fidelidad (interrupciones cortas) viene dada por:
 Desvanecimiento Plano
 Desvanecimiento Selectivo
 Interferencias (internas o externas)
2. Objetivos
 Se fijan en un % del tiempo y se suelen distribuir proporcionalmente a la
distancia.
1. Criterios
 Indisponibilidad: pérdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo ≥ To
 Fidelidad: pérdida de calidad (Ej BER) durante un tiempo < To
Análisis y diseño de radioenlaces:
Multitrayectoria

Trayecto Digital Ficticio de Referencia para
radioenlaces digitales
Rec. ITU-T G.801: define modelos de redes de transmisión digital, que son entidades
ficticias con una longitud y composición determinadas, para la asignación y
distribución de objetivos de calidad a los sistemas de transmisión.
10 secciones
Central
Int’l
Central
Int’l
HRDP
Para canales con tasas por debajo la primaria
Nx64, N ≤ 24 (1.544 Mbit/s) ó N ≤ 31 (2.048 Mbit/s)
HRDP
9 secciones radio digital x 280 Km= 2500 Km
Secciones sin MUX/DEMUX

HRX: Hypothetical Reference Connection/Conexión ficticia de referencia
• Modelo de enlace en el que puede estudiarse la calidad global.
• Dada la importancia de ISDN, se ha definido una HRX con:
• Tasa de transmisión de64 Kbps
• Red de conmutación de circuitos
• Conectividad digital entre extremos (T)
• Dividida en tres (3) partes con sus correspondientes grados de calidad.
HRDP: Hypothetical Reference Digital Path – Trayecto Digital Ficticio de
Referencia
• Modelo de conexiones que comprenden diferentes clases de elementos de
transmisión con una longitud determinada.
La ITU-R establece los objetivos de indisponibilidad para circuitos patrón,
ya que depende de la longitud de la ruta y de los equipos del radioenlace.

 Una conexión ficticia de referencia (HRX) es un modelo de enlace en el
que pueden efectuarse estudios de calidad global a fin de preparar
objetivos de calidad.
 HRX incluye una variedad de sistemas de transmisión, equipos de
multiplexión y conmutación.
 El tramo de grado alto (tramo internacional) se divide en 10 secciones de
2500Km, tramos mas cortos que constituyen modelos orientados a
sistemas de transmisión determinados  HRDP (Hypothetical
Rerference Digital Path).
 El HRDP para radioenlaces está dividido en 9 secciones de 280Km.

Criterio de indisponibilidad según UIT
 Rec. ITU-T G.821, G.827 y G.828 recogen los criterios y parámetros de calidad de error y
disponibilidad para circuitos ISDN a 64Kbps.
 Rec. ITU-R F.557, F.695, F.594 (Grado alto), F.696 (Grado medio), F.634 (Grado medio,
enlace real), F.696, F.697 (Grado local): recomendaciones específicas para radioenlaces
digitales.
 Parámetros de calidad de error (fidelidad) y disponibilidad
 Fidelidad - Parámetro Básico de calidad de error: BER (situaciones de error)
 Parámetros ITU-T G.821
 Segundos sin errores (EFS, Error Free Second): BER=0 en 1 seg
 Segundos con errores (ES, Errored Second): BER≠0 en 1 sg → ESR, ES-Ratio
 Segundos con muchos errores (SES, Severely Errored Second): BER>10-3 en 1seg
→ SESR, SES-Ratio
 Disponibilidad
 ITU T G.827, ITU R F.557
 A: Availability (disponibilidad o fiabilidad)
 MTBF: Mean time between failures (Tiempo promedio entre fallas)
 MTTR: Mean time to restore (Tiempo medio de recuperación)
Nota: Se toma 10-3 como degradación. El
sistema empieza a degradarse antes, ej 10-6

 Comienzo de Indisponibilidad en el HRDP:
 Cuando, al menos en un sentido de transmisión y durante 10 SES consecutivos como
mínimo, se producen segundos con muchos errores
• BER > 10-3
 Fin de Indisponibilidad en el HRDP:
 Cuando en los dos sentidos de transmisión, y durante 10 segundos consecutivos como
mínimo sin SES.
Los periodos de tiempo con muchos errores de duración inferior a 10 segundos influyen
en el cálculo de la calidad de fidelidad.
Criterio de indisponibilidad según UIT

Criterio de fidelidad según UIT
 La Fidelidad (Calidad)
 Situaciones transitorias de funcionamiento degradado
 Microcortes, aumento de ruido, distorsión
Solo cuando el radioenlace está disponible

 Objetivos de indisponibilidad:
 Rec. ITU-R F.557 y F.695, para radioenlaces digitales que prestan servicio en la
porción de Grado Alto de la ISDN.
Objetivo de indisponibilidad según UIT
Objetivo: U < 0.3% (HRDP)
 Rec. ITU-R F.695, indica repartir ese porcentaje de forma proporcional a la longitud del
radioenlace, hasta una distancia mínima de 280Km, debajo del cual, el porcentaje permanece
constante.
Si L es la longitud del enlace, entonces:
03360
2500
28030
280 .%
.
(%)UkmL T 


%
L.
(%)UkmLkm T
2500
30
2500280


Rec. ITU-R F.696 (Grado Medio):
 Clase 1, UT  0.033%
 Clase 2, UT  0.05%
 Clase 3, UT  0.05%
 Clase 4, UT  0.1%

Objetivo de indisponibilidad según UIT
Efecto de la lluvia en la indisponibilidad  Longitud del Vano
 Para frecuencias altas (f > 20GHz) el desvanecimiento por lluvia suele ser el factor
limitante de la longitud de un vano para cumplir el objetivo de Indisponibilidad.
1. Máxima probabilidad de interrupción del vano por lluvia:
EUp  0336.0(%)
2. Margen del enlace:
)()( dBTLGLPIREpM htrrb 
THTh 
Umbral de sensibilidad
del receptor
dKmdGHzfL ab  )(log20)(log205.92 1010
El margen coincide con la atenuación por lluvia para el p% del tiempo:
 )log043.0546.0
0/1
12.0
)( p
p
dd
d
pM 





3. Igualando expresiones de M(p), se despeja d por iteración.
 )log043.0546.0
01.0 12.0 p
p pAA 


Objetivo de fidelidad según UIT
Criterios
 Analógicos: S/N, ruido a una potencia de señal normalizada (dBm0,...)
 Digitales: ESR, SESR: BER (Eb/No, interferencias, modulación, distorsión)
Degradación:
 Analógicos: gradual
 Digitales: todo-nada
Objetivos: (grado alto) Para cada sentido del HRDP (ITU-
R F.594 y F.634):

Objetivo de fidelidad según UIT
En el caso de un radioenlace digital real, de longitud L (km), la
Recomendación ITU-R F.634 establece para el Grado Alto, la siguiente
distribución de los objetivos de calidad:
kmLkm.
L
ESR(%) 2500280320
2500

kmLESR(%) 280%036.0 
kmLkm.
L
SESR(%) 25002800540
2500

kmL.
L
SESR(%) 25000040
2500
0005.0 
kmL.SESR(%) 280%0060 
Error Second Rate (ESR): Tasa de segundos con errores
Severe Error Second Rate (SESR): Tasa de segundos con muchos errores

• Lectura Obligatoria
• Transmisión por Radio
• Capítulo 5
Sección 5.11 , 5.12, 5.13, 5.14, 5.15 y 5.16
• Lectura Recomendada
• Ninguna.

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