FACULTAD DE INGENIER IA Y COMPUTACION DEPARTAMENTO …

FACULTAD DE INGENIERIA Y COMPUTACION

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA YELECTRONICA

Escuela Profesional de Ingenierıa Electronica y deTelecomunicaciones

Trabajo de suficiencia profesional - Proyecto aplicativo:

Diseno del subsistema de microondas para una red Punto aPunto y Punto a Multipunto para brindar los servicios deInternet e Intranet en las regiones de Apurımac, Ayacucho

y Huancavelica

Autor: Fredy Alonso Ballon Medina

Asesor: Dr. Guillermo Rafael Valdivia

Documento presentado a la Escuela Profesional de Inge-nierıa Electronica y de Telecomunicaciones como parte delos requisitos para obtener el tıtulo profesional de Ingenierode Telecomunicaciones

Arequipa, 4 de diciembre de 2020

ebriceño

Lápiz

Indice general

Abstract 1

Resumen 3

1. Introduccion 5

1.1. Motivacion y contexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2. Descripcion del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.3. Objetivo general y objetivos especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

1.3.2. Objetivos especıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.4. Metodologıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.4.1. Metodologıa para la recoleccion de requerimientos de usuario . . . . 10

1.4.2. Red de Distribucion del Subsistema de Microondas . . . . . . . . . . 11

1.4.3. Red de acceso o ultima milla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.4.4. Metodologıa para seleccion de equipos y cumplimiento del RFP . . 12

1.4.5. Aceptacion y cumplimiento del RFP del Consorcio Gilat . . . . . . . 12

1.4.6. Analisis del RFP del operador adjudicado . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.4.7. Ventajas en PTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.4.8. Ventajas en SM y AP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.4.9. Desventajas en PTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.4.10. Desventajas en SM y AP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.5. Revision de soluciones similares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.6. Consideraciones complementarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.6.1. Cronograma de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.6.2. Recepcion de RFP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.6.3. Seleccion de equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.6.4. Diseno de radioenalces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

1.6.5. Validacion y actualizacion de disenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.6.6. Realizacion de informes y entregables . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

i

ii INDICE GENERAL

2. Herramienta de diseno de enlaces Link Planner R© 23

2.1. Disponibilidad (Availability) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.2. Perdida de Enlace (Path Loss) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.3. Zona de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.4. Perfiles de enlace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.5. Datos del terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.6. Cartografıa de Terreno (Clutter Data) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.7. Perfilador de enlace (Path Profiler) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3. Diseno y dimensionamiento del subsistema de microondas 29

3.1. Diseno de enlaces Punto a Punto (PtP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.1.1. Verificacion de lınea de vista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.1.2. Seleccion de parametros adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.1.3. Seleccion de Antena y Verificacion de cumplimiento de requisitos de

diseno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.2. Diseno de enlaces Punto a Multipunto (PmP) . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.2.1. Configuracion de AP para el diseno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.2.2. Verificacion de Lınea de Vista (LOS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.2.3. Seleccion de Suscriptor y Verificacion de cumplimiento de requisitos

de diseno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4. Resultados y entregables 45

4.1. Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2. Entregables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5. Principales contribuciones del proyecto y conclusiones 49

5.1. Beneficios sociales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.2. Indicadores de rentabilidad social . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.3. Cantidad de enlaces instalados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.4. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Bibliografıa 53

Anexo 54

Indice de figuras

1.1. Flujo de Trabajo y participantes en el Subsistema de Microondas . . . . . . 8

1.2. Diagrama del proyecto completo de Instalacion de Banda Ancha para la

Conectividad Integral y Desarrollo Social de las Regiones . . . . . . . . . . 9

2.1. Zona de Fresnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2. Atenuacion por lluvia de 3 – 100 GHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.1. Topologıa Punto a Punto y Estaciones Base . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

3.2. Seleccion y configuracion basica de equipo PTP en Link Planner R© . . . . . 31

3.3. Vista de Perfil de enlace PTP en Link Planner R© . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.4. Vista integrada de Google Earth R© en Link Planner R© . . . . . . . . . . . . 33

3.5. Parametros adicionales y seleccion de Antena . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.6. Detalles de Desempeno de enlace en LINKPlanner R© . . . . . . . . . . . . . 35

3.7. Configuracion de AP y niveles de ruido para AP y SMs en LINKPlanner R© 37

3.8. Perfil de enlace entre AP y SM en LINKPlanner R© . . . . . . . . . . . . . . 39

3.9. Configuracion de SM en LINKPlanner R© . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.10. Modulacion, capacidad, Fade Margin y disponibilidad de AP y SM en

LINKPlanner R© . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

3.11. Desempeno de AP por modulaciones y Throughput DL, UL y Total en

LINKPlanner R© . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.1. Instalacion de AP y Suscriptor realizada por SIAE Microelettronica . . . . 46

iii

iv INDICE DE FIGURAS

Indice de cuadros

1.1. Cantidad de localidades y beneficiarios atendidos en los tres proyectos . . . 7

1.2. Bandas de Frecuencias para diseno PtP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

1.3. Banda de Frecuencias para diseno PmP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.4. Caracterısticas tecnicas exigidas de equipos Punto a Punto en el RFP y

cumplimiento de Cambium Networks y la principal competencia . . . . . . 16

1.5. Caracterısticas tecnicas exigidas de equipos Subscriber Module (SM) en el

RFP y cumplimiento de Cambium Networks y la principal competencia . . 17

1.6. Caracterısticas tecnicas exigidas de equipos Access Point (AP) en el RFP

y cumplimiento de Cambium Networks y la principal competencia . . . . . 18

1.7. Numeros de parte y precios de equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.8. Diagrama de Gant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3.1. Plan de frecuencias para enlaces PtP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.2. Tabla de capacidad, sensibilidad, umbral de recepcion y relacion senal a

ruido para PTP450i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.1. Resultados pruebas radioenlaces PmP (LOS, nLOS, NLOS) – Ayacucho . . 45

5.1. Analisis de Rentabilidad Social para la Region Ayacucho . . . . . . . . . . . 51

5.2. Cantidad de enlaces PtP @ 5 GHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.3. Cantidad de Radioenlaces PmP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

v

vi INDICE DE CUADROS

Abstract

This work is focused on showing the design process of a radio link network develo-

ped by a manufacturer of such equipment. This design was made at the request of the

company that was in charge of installing the radio link equipment, which, together with

a Fiber Optic network, sought to meet the need for Internet and Intranet connection, of

the main public institutions such as police stations, schools and health establishments in

different localities of the three regions of this project. It is important to mention that

it was not feasible to propose alternative connection solutions since it had to comply

with the technical specifications requested by the Agency for the Promotion of Private

Investment - Peru (ProInversion). For this project, it was decided to use, for the wireless

distribution network, Point-to-Point equipment in both free band and licensed bands, and

Point-to-Multipoint equipment in free band for the last mile network acomplishing all the

mandatory requeriments such as bandwith, availability, fade margin, among others. The

design was accepted by the contracting company who later made small changes due to the

update of field information that was subsequently had. Currently, it is my understanding

that the radio link networks installed based on this design are working optimally and

serving thousands of people benefited in the three regions.

Keywords: radio-links, unlicensed frecuencies, licensed frecuencies, LoS,

Cambium Networks, Link Planner, FITEL, design.

1

2 INDICE DE CUADROS

Resumen

Este trabajo esta enfocado en mostrar el proceso de dise no de una red de radioen-

lacesdesarrollada por un fabricante de dichos equipos. Este dise no se realiz o a pedido

de laempresa encargada de instalar los equipos de radioenlace, que junto a una red de

Fibra Optica, buscaba cubrir la necesidad de conexi on a Internet e Intranet, de las prin-

cipalesinstituciones p ublicas como las comisar ıas, escuelas y establecimientos de salud

en dife-rentes localidades de las tres regiones de este proyecto. Es importante mencionar

que nofue factible proponer soluciones alternativas de conexi on ya que se debi o cumplir

con lasespecificaciones t ecnicas solicitadas por la Agencia de Promoci on de la Inversi

on Privada- Per u (ProInversi on). Para este proyecto se decidi o utilizar, para la red de

distribuci oninal ambrica, equipos Punto a Punto tanto en banda libre como en banda

licenciada, y equi-pos Punto a Multipunto en banda libre para la red de ultima milla cum-

pliendo con todoslos requisitos obligatorios como ancho de banda, disponibilidad, margen

de desvanecimien-to, entre otros. El dise no fue aceptado por la empresa contratante quien

posteriormenterealiz o peque nos cambios debido a la actualizaci on de la informaci on

de campo que poste-riormente se tuvo. Actualmente, tengo entendido que las redes de

radioenlaces instaladascon base en este dise no est an funcionando de manera optima y

est an sirviendo a miles depersonas beneficiadas en las tres regiones.

Palabras clave: radioenlaces, banda libre, banda licenciada, LoS, Cambium

Networks, Link Planner, FITEL, diseno.

3

4 INDICE DE CUADROS

Capıtulo 1

Introduccion

Diseno del subsistema de microondas para una red Punto a Punto y Punto a Multipun-

to para brindar los servicios de Internet e Intranet en las regiones de Apurımac, Ayacucho

y Huancavelica.

1.1. Motivacion y contexto

La difıcil geografıa de nuestro paıs hace que el acceso a los servicios de telecomuni-

caciones en general sea aun bastante baja en el interior del Peru. Como un ejemplo, la

penetracion de internet rural es de 3.7 % de acuerdo a la medicion del primer trimestre de

2019 llevada a cabo por el Instituto Nacional de Estadıstica e Informatica (INEI).

Asumiendo que anos antes de esta medicion el nivel de penetracion era incluso menor,

el Gobierno Peruano en 2012 promulga la Ley de Banda Ancha (N29904) que propuso

montar la Red Dorsal Nacional de Fibra Optica (RDNFO) cuyo objetivo principal era

ampliar la red de alta capacidad de nuestro paıs. En total se instalaron 13.5 mil metros

de cable de Fibra Optica (FO) llegando a 180 capitales de provincias. Este proyecto fue

llevado a cabo por la empresa mexicana Azteca Comunicaciones entre junio de 2014 y

septiembre de 2016 [1].

Es ası que a partir de este gran proyecto, el gobierno a traves del Fondo de Inver-

sion en Telecomunicaciones (FITEL) tomo la decision de continuar la masificacion de esta

gran red a traves la interconexion de 21 proyectos de Instalacion de Banda Ancha para

la Conectividad Integral y Desarrollo Social de 21 regiones. Estos proyectos empezaron

a licitarse en 2014 siendo los primeros los correspondientes a las regiones de Apurımac,

5

6 CAPITULO 1. INTRODUCCION

Ayacucho, Huancavelica y Lambayeque. Los tres primeros fueron adjudicados al Consorcio

Gilat, el restante se adjudico a Telefonica del Peru.

Los proyectos en mencion, tienen entonces por objetivo incrementar el acceso a los

servicios de telecomunicaciones en los distritos de las Regiones Apurımac, Ayacucho y

Huancavelica, a traves de la ampliacion de Redes de Transporte de Banda Ancha para

alcanzar a las capitales de distrito, ası como implementar Redes de Acceso para beneficiar

a 989 localidades rurales y lugares de preferente interes social de dichas regiones [2].

Para determinar las localidades beneficiarias del Cuadro 1.1, estas tuvieron que cumplir

con por lo menos uno de los siguientes criterios:

Es una capital de distrito.

Es un centro poblado con mas de 300 habitantes.

Tiene una poblacion estudiantil mayor o igual a 100 alumnos.

Tiene por lo menos un centro o puesto de salud.

Tiene por lo menos una comisaria o gobierno local.

Adicionalmente, se tuvo que validar que estas localidades cumplan con todas estas

condiciones mınimas:

No tienen acceso a Internet o el servicio es de muy baja calidad/precio, dado que se

prestan mediante tecnologıas inalambricas (radioenlaces y satelital).

No estan incluidos en los proyectos de banda ancha financiados por FITEL, existentes

o en formulacion.

Cuentan con energıa electrica permanente.

Si las localidades cumplıan con los criterios de seleccion pero no con las condiciones

mınimas, entonces eran descartadas [3], [4], [5].

1.2. DESCRIPCION DEL PROBLEMA 7

Cuadro 1.1: Cantidad de localidades y beneficiarios atendidos en los tres proyectos

Cantidad De Apurımac Ayacucho Huancavelica TotalLocalidades 285 350 354 989

Beneficiarios 668 731 710 2109

Escuelas 401 476 419 1296

Centros de Salud 225 232 240 697

Estaciones de Policıa 34 21 23 78

Otros 8 2 28 38Fuente: Elboracion Propia.

1.2. Descripcion del problema

El problema principal es la baja calidad o inexistente cobertura de servicios de Teleco-

municaciones en las localidades rurales de las regiones Apurımac, Ayacucho y Huancaveli-

ca. En muchos casos, los pobladores tienen que trasladarse a pueblos vencinos para poder

usar Internet. Por otro lado, en las localidades donse si cuentan con servicio de Internet,

este es muy caro y por lo tanto tiene una penetracion muy baja, ademas las tasas de

velocidad no son suficientes para poder hacer un uso correcto del servicio.

La tasa de penetracion de Internet rural en el Peru es de tan solo 3.7 % de acuerdo a

un estudio de 2019 hecho por el INEI. Esto sumado a los bajos ingresos de los habitantes

de estas zonas, condena a estas personas a tener poco o ningun acceso a las Tecnologıas

de la Informacion y Conocimiento (TIC), provocando un retraso en el desarrollo de la

educacion, salud, seguridad, entre otros aspectos fundamentales para el desarrollo de estas

comunidades, a esta desigualdad de acceso se le conoce como Brecha Digital.

Segun el Indice de Adopcion Digital (IAD), construido como parte de un estudio hecho

por el Banco Mundial (BM) y Microsoft en 2016 para poder medir la Brecha Digital, el Peru

tiene un ındice de 0.51 (el 0 determina una mayor Brecha Digital) solamente superando

a Paraguay y Bolivia. Otros paıses de la region alcanzan ındices mayores; Uruguay tiene

un ındice de 0.72, Chile 0.70, Brasil 0.64, Colombia 0.62, Argentina 0.60, Panama 0.55,

Venezuela y Ecuador 0.54 y Mexico 0.52 [6].


1.3. Objetivo general y objetivos especıficos

1.3.1. Objetivo general

El objetivo general del proyecto trabajado por la empresa Cambium Networks fue el

Diseno del Subsistema de Microondas para una red Punto a Punto y Punto a Multipunto

para brindar los servicios de Internet e Intranet, que permita reducir la brecha digital, a

localidades rurales de las regiones Apurımac, Ayacucho y Huancavelica. Para poder com-

prender mejor el papel de Cambium Networks y el aporte dentro del proyecto, en la Figura

1.1 se presenta el flujo de trabajo y los diferentes participantes a nivel de Subsistema de

Microondas.

Figura 1.1: Flujo de Trabajo y participantes en el Subsistema de MicroondasFuente: Elaboracion Propia

FITEL desarrolla el expediente tecnico y se lo entrega a ProInversion para encargarse

del concurso de Licitacion. El Consorcio Gilat gana este concurso y se convierte en el

Operador Adjudicado. A su vez el Consorcio Gilat lanza un concurso privado llave en

mano del Subsistema de Microondas donde invita a diferentes empresas como fabricantes

e integradores. Cambium Networks participa de la mano con la empresa SIAE Microelet-

tronica y esta ultima es adjudicada. Cambium Networks elabora el diseno de radioenlaces

(cırculo rojo) recibiendo retroalimentacion de SIAE y el Consorcio Gilat y finalmente se

lo entrega a SIAE. A partir de este momento, SIAE valida informacion en campo como

coordenadas y posicion de obstaculos para poder hacer pequenas actualizaciones al diseno

y luego tener una version final de este. Finalmente SIAE se encarga de la configuracion e

instalacion de los equipos.

Sin embargo, para entender el alcance completo del proyecto, es necesario situarnos

en el diagrama de toda la red en donde podemos ver el subsistema de Fibra Optica y el

1.3. OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS ESPECIFICOS 9

subsistema de microondas. En la Figura 1.2, se puede apreciar una vision general de como

interactuan ambos subsistemas ası como tambien sus alcances.

Figura 1.2: Diagrama del proyecto completo de Instalacion de Banda Ancha para la Co-nectividad Integral y Desarrollo Social de las Regiones

Fuente: ProInversion (s.f.)

En este diagrama se pueden apreciar los dos subsistemas que conforman el proyecto.

El primero en el cırculo verde es el Subsistema de Fibra Optica Aerea que utiliza las torres

de energıa de alta tension. El resto muestra el subsistema de Microondas conformado por

radioenlaces en banda licenciada (7-38 GHz) y banda libre (5 GHz). Desde el punto donde

existe la interconexion con FO hasta los diferentes Centros Poblados (Localidades) solo

pueden existir como maximo tres saltos de radioenlaces.

1.3.2. Objetivos especıficos

1. Recoleccion y analisis de requerimiento de usuario.

2. Aceptacion y cumplimiento del RFP (Solicitud de aprovisionamiento del Servicio)

del Consorcio Gilat.

3. Dimensionamiento del Subsitema de Microondas.


1.4. Metodologıa

Para conseguir los objetivos especıficos, se utilizaran metodos aprendidos en la for-

macion universitaria combinados con las tecnicas e instrumentos aprendidos durante el

trabajo en la industria de radioenlaces. En esta seccion haremos una descripcion de Red

de Distribucion del Subsistema de Microondas y la lınea de investigacion a la que perte-

nece, y posteriormente detallaremos como lograr los objetivos antes mencionados.

1.4.1. Metodologıa para la recoleccion de requerimientos de usuario

Para el ano 2014 en las regiones de Apurımac, Ayacucho y Huancavelica se encontra-

ban operando diferentes empresas de telecomunicaciones tales como: Gilat To Home Peru

S.A., Telefonica del Peru S.A., Telefonica Moviles S.A., America Movil S.A.C. e Internexa

Peru.

Las personas e instituciones con acceso al servicio a Internet podıan contratar planes

de baja velocidad que variaban entre los 200 Kbps a 600 Kbps con un porcentaje garan-

tizado de tan solo el 10 %. Por lo tanto, en la practica las velocidades aseguradas eran

realmente de 20 Kbps a 60 Kbps [3], [4], [5].

Aunque el Estudio de factibilidad Viabilizado no lo menciona, sabemos por medio de

la pagina de soporte de Skype (Servicio gratuito de llamadas y video llamadas) que para

poder realizar una video llamada de alta calidad la velocidad de descarga (DL) y carga

(UL) recomendada es de 500Kbps/500Kbps [7].

Debido a que dentro de los objetivos de los proyectos de banda Ancha de FITEL esta

la masificacion de Teleeducacion, Telesalud, etc., concluimos que la velocidad mınima de

DL y UL garantizada para Internet e Intranet debe ser de 500Kbps. Esto concuerda con

los planes de velocidad de Internet e Intranet exigidos en los proyectos donde se solicitaban

velocidades mınimas garantizadas de hasta 800 Kbps.

Para entender mejor el requerimiento del usuario (FITEL), describiremos las dos redes

en la que se divide el subsistema de microondas y ası poder terminar de comprender el

alcance del diseno de microondas que tiene como objetivo este trabajo.

1.4. METODOLOGIA 11

1.4.2. Red de Distribucion del Subsistema de Microondas

La red de Distribucion esta conformada por enlaces punto a punto que pueden operar en

bandas licenciadas o en bandas libres. En el caso puntual de la participacion de la empresa,

solo se diseno la red de enlaces punto a punto en bandas libres. Esta red comprende los

siguientes tipos de nodos:

[a)]Nodo Distrital: Es el nodo que tiene conexion directa con la Red de Transporte,

es decir la red de Fibra Optica. Esta red forma parte del proyecto, pero no del

subsistema de microondas. Es en el nodo distrital donde inicia entonces la red de

Distribucion. Este tipo de nodo no puede tener un Punto de Presencia (POP) o,

dicho de otra forma, no puede dar servicio a usuarios finales. Nodo Intermedio:

Este nodo se utiliza como repetidor entre un nodo distrital y un nodo terminal

cuando sea necesario. A su vez, este nodo podrıa tener un POP para dar servicio a

usuarios finales. Nodo Terminal: En este nodo finaliza la red de Distribucion y tiene

obligatoriamente un POP.

La cantidad maxima se saltos desde el Nodo Distrital hasta el nodo Terminal, son tres.

Este fue un requerimiento del Fondo de Inversion en Telecomunicaciones (FITEL), entidad

que elaboro las bases generales del proyecto.

1.4.3. Red de acceso o ultima milla

La red de acceso esta conformada por un POP y uno o varios usuarios finales de cada

localidad a traves de una topologıa punto a multipunto de radioenlaces. Esta red esta

compuesta por:

[a)]Estaciones Base: Son los equipos instalados en el POP para poder atender a

los usuarios finales a traves de los modulos suscriptores. Las estaciones base estan

conectadas directamente a la red de distribucion a traves de los radios de los nodos

terminales. Modulo suscriptor: Es el radio instalado en cada uno de los usuarios

finales para recibir y enviar informacion desde y hacia la Estacion Base.

Las bases generales de FITEL indican que la distancia maxima entre la Estacion Base

y el Modulo Suscriptor debe ser de 2 Km. Sin embargo, como se vera mas adelante, el

Operador Adjudicado Consorcio Gilat, integrado por las empresas Gilat to Home Peru

S.A. (http://www.gilat.com.pe/) y Gilat to Home Satellite Networks Ltd. a traves del

RFP, solicito que la distancia soportada por los equipos sea de 3 Km.


1.4.4. Metodologıa para seleccion de equipos y cumplimiento del RFP

La seleccion del equipamiento tuvo que pasar por dos etapas. En la primera se seleccio-

naron todos los equipos de nuestro portafolio que cumplıan con las caracterısticas tecnicas

solicitadas. En la segunda etapa se tuvo que hacer un analisis de la competencia en cuan-

to a caracterısticas tecnicas y precios para poder decidir cual deberıa ser nuestra propuesta.

Este analisis tuvo los siguientes pasos:

1.2.3.1.2.1. Portafolio de la competencia.

2. Equipos que cumplen con las caracterısticas tecnicas.

3. Asuncion del equipamiento seleccionado por la competencia: Este punto fue clave

porque conocıamos que la competencia tiene un modelo de negocios que trabaja bajo

licenciamiento de capacidad, es decir, el mismo hardware tiene versiones diferentes

dependiendo de la capacidad en Mbps que se requiera. Para el caso de la estacion

base tenıan opciones de 25, 50, 100 y 200 Mbps agregados, en el caso del Suscrip-

tor, tenıan una opcion basica de 10 Mbps. Todos estos equipos tenıan un precio

considerablemente mas alto que los equipos de Cambium Networks.

1.4.5. Aceptacion y cumplimiento del RFP del Consorcio Gilat

El objetivo especıfico del proyecto era realizar el diseno y simulacion de los radioenlaces

PtP y PmP cumpliendo con los requisitos exigidos en el RFP del cliente. En los puntos

3.2.2 y 3.2.3 se describen los detalles.

Para enlaces Punto a Punto en Banda Libre

Capacidad mınima de 20 Mbps full duplex.

Latencia maxima de 5 ms (one trip).

100 % de la primera zona de Fresnel para un factor K de 4/3

60 % de la primera zona de Fresnel para un factor K de 2/3.

Margen de desvanecimiento igual o mayor a 20 dB.

Disponibilidad mınima de 99.99 %.

1.4. METODOLOGIA 13

La altura disponible en la torre para la instalacion de ODU y antena es entre 12 y

59m dependiendo de la altura de la torre y distribucion de antenas.

A fin de no realizar estudios teoricos de Radiaciones no Ionizantes (RNI) las antenas

deben ser instaladas a una altura mayor a 10m. En caso de ser instalado a una altura

menor o igual a 10m, el PIRE debera ser menor a 60.9dBm.

Bandas de frecuencia de acuerdo al Cuadro 1.2.

Cuadro 1.2: Bandas de Frecuencias para diseno PtP

Banda de Frecuencias (MHz) Ancho de Banda (MHz)Maxima Potencia

de Transmision (dBm)

Maxima PotenciaIsotropica Radiada Efectiva

(dBm)

5250 – 5350 10/20/40 24 -

5470 – 5725 10/20/40 24 -

Fuente: RFP de Gilat

Para enlaces Punto a Multipunto

12 Suscriptores por Estacion Base.

Distancia maxima 3 Km.

Capacidad mınima de 5Mbps simetrico (velocidad de bajada = velocidad de subida

= 5Mbps) y garantizando por lo menos 1.8Mbps de bajada y 1.2Mbps de subida

para cada SM.

Latencia maxima de 30ms (one trip).

Los enlaces deben cumplir con 100 % de la primera zona de Fresnel para un factor

K de 4/3

El margen de desvanecimiento (Fade Margin) debe ser igual o mayor a 6dB.

Disponibilidad mınima de 99.9

La altura disponible en la torre para la instalacion de antena y ODU de la BS es

entre 12 y 59m dependiendo de la altura de la torre y distribucion de antenas.

A fin de no realizar estudios teoricos de Radiaciones no Ionizantes (RNI) las antenas

deben ser instaladas a una altura mayor a 10m. En caso de ser instalado a una altura

menor o igual a 10m, el PIRE debera ser menor a 60.9dBm.

Banda de frecuencia de acuerdo al Cuadro 1.3.


Cuadro 1.3: Banda de Frecuencias para diseno PmP

Banda de Frecuencias (MHz) Ancho de Banda (MHz)Maxima Potencia

de Transmision (dBm)

Maxima PotenciaIsotropica Radiada Efectiva

(dBm)

5725 – 5850 10/20/40 30 -


1.4.6. Analisis del RFP del operador adjudicado

El operado adjudicado, Consorcio Gilat, quien evaluo las diferentes propuestas, elaboro

un Request for Proposal (RFP) que contenıa las caracterısticas tecnicas de los equipos y

los requerimientos basicos de diseno que debıamos cumplir. A continuacion, se presentan

los Cuadros 1.4, 1.5 y 1.6 que contienen dichos requerimientos tecnicos y la informacion

completada por nosotros, ası como tambien las caracterısticas de los equipos que, a nuestro

criterio, presento nuestra principal competencia. Las caracterısticas sombreadas en azul,

representan ventajas de Cambium Networks sobre la competencia y, las resaltadas en ama-

rillo, son ventajas de la competencia sobre Cambium Networks. El resto de caracterısticas,

sin resaltar, no son mejores para ningun fabricante o no son importantes como para ser

consideradas como una ventaja. Seguidamente, presentamos nuestra valoracion.

1.4.7. Ventajas en PTP

1. Canales con ancho de banda de 10/20/40 MHz: Mientras mas opciones de ancho de

canal se dispongan existen mas posibilidades de adaptarse a la realidad para poder

usar distintos anchos de canal y poder hacer un mejor uso del espectro y ası poder

tener mas capacidad en la practica.

2. Interfaces GigaEthernet 1000Base-T (manual y automatico): Al tener la opcion de

tener un puerto SFP, es posible conectar fibra directamente sin necesidad de un

“Media Converter”.

3. Bajo consumo de energıa. El PROVEEDOR debera especificar el consumo maximo

de sus equipos y el consumo promedio: Si el consumo es menor, se requieren menos

paneles solares y menor capacidad de baterıas, esto se traduce en un importantısimo

ahorro economico.

1.4.8. Ventajas en SM y AP

Al igual que para los equipos PTP, en el caso de los equipos Punto a Multipunto,

tambien tenemos ventajas interesantes que se describen seguidamente.

1.4. METODOLOGIA 15

1. Soportar por lo menos 20 subscriptores simultaneamente: Siempre es mejor tener la

posibilidad de soportar un numero mayor de Suscriptores con un solo AP, sobre todo

teniendo en cuenta que el tiempo de vida de este proyecto es de 10 anos.

2. Dynamic Frequency Selection (DFS): Nuestros equipos soportan DFS tanto en el

AP como en el SM. Este mecanismo evita interferir los sistemas de radares cuando

se esta cerca de un aeropuerto.

1.4.9. Desventajas en PTP

Desde nuestro punto de vista, no existieron desventajas para los equipos PTP.

1.4.10. Desventajas en SM y AP

Afortunadamente las desventajas para este tipo de equipos tenıan un lugar secundario

que no representaron un peligro mayor en la puntuacion obtenida.

1. Calidad de Servicio (QoS) con por lo menos 3 colas de priorizacion y clasificacion

basada en CoS, ToS, IP Precedence y/o DSCP: Si bien es cierto tener cuatro colas

es mejor que tener tres, en la aplicacion de este proyecto solo cursaran 3 tipos de

trafico; Datos, VoIP y Video. Por lo tanto para priorizar cada uno de estos tres tipos,

solo es necesario tres colas.

2. Grado de proteccion IP55 como mınimo: Las siglas IP significan “Ingress Protection”

en ingles y hacen referencia a la norma CEI 60529 de la Comision Electrica Inter-

nacional. Esta norma fue desarrollada para poder clasificar el nivel de proteccion

que los equipos tienen frente al ingreso de agentes externos, principalmente polvo

y agua. El primer digito indica el nivel de proteccion frente al polvo y el segundo

hace lo propio frente al agua. Un nivel de proteccion IP55 es mas que suficiente para

poder soportar las caracterısticas ambientales de cualquier geografıa de Peru, incluso

zonas con mucha lluvia. Esto se sabe gracias a los miles de equipos IP55 instalados

en muchas partes del mundo.

La razon por la cual existen equipos de radioenlaces con IP55 e IP67, es porque

muchas veces los radioenlaces se instalan en fabricas de produccion o campos donde

las partıculas de polvo son menores a las que se encuentran en la naturaleza. Por

otro lado, es comun que los equipos con mejores caracterısticas tecnicas tengan un

grado IP67 y los equipos con prestaciones tecnicas un poco mas limitadas, tengan

un grado IP55 para ası poder bajar los costos. Este es el caso de los equipos PTP


escogidos, debido a las caracterısticas tecnicas solicitadas, solamente equipos con

IP67 cumplıan.

Cuadro 1.4: Caracterısticas tecnicas exigidas de equipos Punto a Punto en el RFP ycumplimiento de Cambium Networks y la principal competencia

Caracterısticas radio PTP solicitadas porel Cliente

CaracterısticasCambium

CaracterısticasCompetencia

Tipo: full outdoor SI SI

Time Division Duplex (TDD) SI SI

OFDM y MIMO 2x2 SI SI

Modo de operacion: Punto a Punto SI SI

Banda de operacion: 5150 - 5850 MHz 4.9 GHz - 5.9 GHz 4.9 GHz - 5.9 GHz

Canales con ancho de banda de 10 / 20 /40 MHz

5/10/15/20/30/40MHz

5/10/20/40 MHz

Dynamic Frequency Selection (DFS) SI SI

Modulacion y codificacion adaptativa(ACM) sin perdida de paquetes (Hitless)

SI SI

Control Automatico de Potencia (ATPC) SI SI

Gestion del ancho de banda:

Asignacion simetrica o asimetrica Simetrica yAsimetrica: 1 -85 %

Simetrica yAsimetrica

Control para velocidad de subida/bajada(Maximum Information Rate – MIR)

No aplica No aplica

VLAN (IEEE 802.1Q) y QinQ (IEEE802.1ad)

SI SI

Soporte de jumbo frame SI, 1500 bytes SI

Interfaces GigaEthernet 1000Base-T (ma-nual y automatico)

SI 1 x10/100/1000y 1 x SFP

SI

Gestion a traves de los protocolos SNMPv1/v2c, telnet, HTTP/HTTPS, etc.

SI SI

ODU con proteccion IP55 como mınimo IP67 IP67

MTBF como mınimo de 200,000 horas ¿350,400 horas SI

Bajo consumo de energıa. El PROVEE-DOR debera especificar el consumo maxi-mo de sus equipos y el consumo promedio

Tıpico: 15WMaximo: 19W

Tıpico: - Maximo:35W


1.4. METODOLOGIA 17

Cuadro 1.5: Caracterısticas tecnicas exigidas de equipos Subscriber Module (SM) en elRFP y cumplimiento de Cambium Networks y la principal competencia

Caracterısticas SM solicitadas por elCliente






Modo de operacion: Punto Multipunto –Modulo Suscriptor

SI SI



5/10/20/40 MHz 5/10/20/40 MHz



SI SI


Soportar por lo menos 20 subscriptores si-multaneamente

Hasta 120 Hasta 16


Asignacion simetrica o asimetrica Simetrica yAsimetrica: SI

SI


SI SI


SI SI

Calidad de Servicio (QoS) con por lo me-nos 3 colas de priorizacion y clasificacionbasada en CoS, ToS, IP Precedence y/oDSCP

Sı, 3 colas Sı, 4 colas


SI 1 x10/100/1000

10/100/1000


SI SI


MTBF como mınimo de 100,000 horas SI SI


Tıpico: 5-10W 20W



Cuadro 1.6: Caracterısticas tecnicas exigidas de equipos Access Point (AP) en el RFP ycumplimiento de Cambium Networks y la principal competencia

Caracterısticas AP solicitadas por elCliente






Modo de operacion: Punto Multipunto –Modulo Suscriptor

SI SI



5/10/20/40 MHz 5/10/20/40 MHz



SI SI


Soportar por lo menos 20 subscriptores si-multaneamente

Hasta 120 Hasta 16


Asignacion simetrica o asimetrica Simetrica yAsimetrica: SI

SI


SI SI


SI SI

Calidad de Servicio (QoS) con por lo me-nos 3 colas de priorizacion y clasificacionbasada en CoS, ToS, IP Precedence y/oDSCP

Sı, 3 colas Sı, 4 colas


SI 1 x10/100/1000

10/100/1000


SI SI


MTBF como mınimo de 100,000 horas SI SI


Tıpico: 7-10W 12W


1.5. REVISION DE SOLUCIONES SIMILARES 19

1.5. Revision de soluciones similares

Uno de los primeros proyectos similares en Peru, es decir, en el cual se utilizaron radio-

enlaces para implementar las redes de distribucion y ultima milla para el acceso a Internet,

fue el Proyecto ”Banda Ancha para el desarrollo del Valle de los Rıos Apurımac y Ene -

VRAE”

Aunque este proyecto fue trabajado con otro fabricante de radioenlaces, yo tambien

tuve la oportunidad de participar como asistente en el diseno cuando me encontraba traba-

jando en la companıa distribuidora de los radioenlaces seleccionados en el ano 2012. Este

diseno se hizo con otra herramienta, pero bajo los mismos fundamentos generales de radio-

frecuencia. Esta primera experiencia fue vital para poder participar del diseno del primer

proyecto regional de banda ancha licitado en 2015 de un total de 21 proyectos regionales

que se darıan en los anos sucesivos. Este primer proyecto fue el de “Conectividad Integral

en Banda Ancha para el Desarrollo Social de la Zona Norte del Paıs - Region Lambayeque”.

Trabajando ya en la companıa Cambium Networks, supervise y valide la realizacion

del diseno de las redes de distribucion y ultima milla con radioenlaces en banda libre de

dicho proyecto.

1.6. Consideraciones complementarias

Como se ha mencionado a lo largo de este documento, los equipos que se escogieron

para este proyecto tuvieron que cumplir con los requisitos establecidos en el RFP pero

al mismo tiempo ser competitivos economicamente hablando. Ası pues, se consideraron

radios de gama media alta para los enlaces Punto a Punto y equipos de gama economica

para los enlaces Punto a Multipunto. Contar con este tipo de equipos fue clave ya que el

proyecto justamente demandaba equipos de este tipo, con caracterısticas de RF adecuadas

como algo imprescindible y dejando el resto como carcasa IP67, control de CIR, mayor

numeros de colas, etc, como algo secundario. El analisis tecnico se mostro en los Cuadros

3.3, 3.4 y 3.6.

A continuacion se muestra en el Cuadro 1.7 el analisis economico que se hizo frente a

la competencia. Debido a la confidencialidad de los precios reales del proyecto, se muestra

el Precio de Venta Sugerido por el Fabricante (MSRP, por sus siglas en ingles) para ambas

alternativas.


Cuadro 1.7: Numeros de parte y precios de equipos

Cambium Competencia

Cantidad Nombre Comercial Numero de Parte MSRP Nombre Comercial Numero de Parte MSRP

644 PTP450i Integrado C050045B002A USD 940.50 PTP 2000B Integrado RW-2954-B350 USD 799.00

260 PTP450i Conectorizado C050045B001A USD 850.50 PTP 2000C Conectorizado RW-2049-0200 USD 1,447.00

989 ePMP1000 Sync C050900A011A USD 535.00 BS 5000 RW-5050-0250 USD 1,416.00

989 Antena Sectorial C050900D002A USD 219.00 Antena Sectorial MT-463029/NVH USD 699.00

2109 Force 180 C050900C171A USD 104.00 HSU 5000 RW-5510-0A50 USD 311.31

Fuente: Elaboracion Propia

Cuando multiplicamos la cantidad total de equipos y comparamos los totales, podemos

ver que la solucion de la competencia costaba el doble. Esto nos llevo a la conclusion que

incluso con descuentos muy agresivos por parte de ellos, no iban a ser capaces de mejorar

nuestros precios.

Las especificaciones tecnicas de los equipos de la competencia modelos PTP 2000B,

PTP 2000C, BS 5000, Antena Sectorial y HSU 5000 se encuentran en la web del fabricante

Radwin (https://www.radwin.com/) .

1.6.1. Cronograma de trabajo

El presente proyecto fue llevado a cabo por dos ingenieros de Cambium Networks quie-

nes realizaron los disenos Punto a Punto y Punto a Multipunto siguiendo las indicaciones

y configuraciones realizadas por mi persona. Luego estos disenos fueron revisados y vali-

dados por mı antes de enviarlos al cliente.

Para entender mejor como se llevo a cabo, se presenta el Cuadro 1.8 y se explica el

flujo de trabajo en los siguientes puntos.

Cuadro 1.8: Diagrama de Gant

N Actividad S1 S2 S3 M1 M2 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20

1 Recepcion de RFP x

1.1 Revision de RFP x

1.2 Consultas y Observaciones al RFP x

1.3 Absolucion de Consultas x x

2 Seleccion de Equipos

2.1 Seleccion de equipos PTP x

2.2 Seleccion de equipos PMP x

3 Diseno de Radioenlaces

3.1 Diseno de Radioenlaces PTP x x

3.2 Diseno de Radioenlaces PMP x x x x x

4 Envıo de disenos para validacion x

5 Actualizacion de disenos x x x

6 Diseno y entregables terminados x

Fuente: Elaboracion propia

1.6. CONSIDERACIONES COMPLEMENTARIAS 21

1.6.2. Recepcion de RFP

El RFP para el Subsistema de Microondas fue elaborado por el Consorcio Gilat y en-

viado para nuestra revision. Cambium Networks tuvo la oportunidad de hacer consultas

y pedir aclaraciones sobre el mismo con el fin de tener todo claro y asegurarse de que los

equipos de nuestro portafolio califiquen para el proceso. En esta etapa tambien es impor-

tante recomendar y resaltar caracterısticas que sabıamos que la competencia las tenıa en

un nivel inferior para de esta manera poder tener una mejor evaluacion tecnica. Finalmen-

te fue el Consorcio Gilat quien a criterio propio acepto o rechazo estas recomendaciones a

traves de la absolucion de consultas que nos envio.

1.6.3. Seleccion de equipos

Con los requisitos claros y definidos, pudimos seleccionar el equipamiento que cumplıan

con todos ellos y que a la vez presumıamos que tenıa ventajas tanto tecnicas como economi-

cas sobre la competencia. Finalmente los equipos seleccionados fueron los siguientes:

1. Equipo Punto a Punto: Modelo PTP450i cuyas caracterısticas se encuentran en el

Cuadro 1.4.

2. Equipo Acces Point: Modelo ePMP1000 SYNC cuyas caracterısticas se encuentran

en el Cuadro 1.6.

3. Antena Sectorial: Modelo ePMP 1000.

4. Equipos Suscriptor: Modelo Force 180 cuyas caracterısticas tecnicas se encuentran

en el Cuadro 1.5.

Es importante mencionar que si bien es cierto el Sistema de Gestion tambien formaba

parte de este proyecto, cada fabricante tiene por lo general un unico Sistema de Gestion

por lo cual la eleccion de los equipos obliga a utilizar la herramienta de gestion del mismo

fabricante. Generalmente las herramientas de gestion de este tipo de equipos proveen a

los operadores los Indicadores de Rendimiento necesarios (KPI, por sus siglas en ingles)

para la operacion. Adicionalmente, se informo oportunamente las caracterısticas que no se

tenıan para que el integrador, en este caso SIAE Miroelettronica, pudiera complementar

nuestro sistema con desarrollo de software adicional con el fin de que la solucion en conjunto

cumpla a cabalidad con lo requerido por el Consorcio Gilat.

1.6.4. Diseno de radioenalces

Este es el proceso que se explica detenidamente en el punto 5 De este documento y es

el principal aporte de este proyecto.


1.6.5. Validacion y actualizacion de disenos

Al tener una primera version del diseno, esta se hizo llegar al Consorcio Gilat para

su verificacion. Luego de esto recibimos algunas observaciones hechas por el Consorcio

con el fin de optimizar el uso de otros recursos como por ejemplo la altura de torres o el

peso que estas soportaban. Hubo casos en los que algunos parametros de diseno como el

Fade Margin, se simplificaron para ası poder usar antenas de menor tamano y peso y por

consiguiente poder instalarlas sin problemas en las torres instaladas ya por el Consorcio.

Luego de estas actualizaciones se envio el diseno final de gabinete que servirıa como

guıa principal de instalacion y configuracion.

1.6.6. Realizacion de informes y entregables

Con el diseno terminado, hubieron tres entregables que se detallaron en el punto 4.2

de este documento. Una vez mas, estos entregables sirvieron como guıa principal para la

instalacion y configuracion de los equipos ya que estando en campo algunas coordenadas

podrıan ser diferentes a las que se usaron para el diseno y por lo tanto era de esperarse

que en esos casos, donde la informacion no haya sido precisa, los resultados sufran tambien

algunas variaciones. Lo importante entonces era poder hacer las actualizaciones necesarias

al diseno con el fin de poder ingresar la informacion exacta y ası poder luego validar los

resultados obtenidos en campo.

Capıtulo 2

Herramienta de diseno de enlaces

Link Planner R©

La empresa Cambium Networks cuenta con su propia herramienta de diseno y simu-

lacion de radioenlaces tanto para topologıas Punto a Punto (PtP) como para Punto a

Multipunto (PmP). Esta herramienta tiene mas de 10 anos en el mercado y a lo largo de

este tiempo ha ido recogiendo informacion de campo real para poder mejorar la prediccion

de sus estimaciones de Presupuesto de Enlace (Link Budget).

A continuacion, se describe las diferentes metodologıas y estandares en los que se basa

dicha herramienta para realizar los calculos y estimaciones.

2.1. Disponibilidad (Availability)

La disponibilidad es la cantidad de tiempo que se predice que un enlace esta por

encima de un umbral dado (Margen de Desvanecimiento) y generalmente se expresa como

un porcentaje en un ano. Link Planner ofrece dos modelos de prediccion diferentes para

calcular la disponibilidad.

ITU-R P530-12 es el estandar internacional de la UIT.

Vigant Barnett, de uso comun en los Estados Unidos de America [8].

Para el presente trabajo se utilizo la norma ITU-R P530-12 que es la que comunmente

se usa en Peru y la que solicitaba el cliente.

23

24 CAPITULO 2. HERRAMIENTA DE DISENO DE ENLACES LINK PLANNER R©

2.2. Perdida de Enlace (Path Loss)

La perdida de enlace es la cantidad de atenuacion que sufre una senal de radio entre

los dos extremos de un enlace. Comprende la suma de la atenuacion del enlace si no hu-

biera obstaculos en el camino (Perdida de enlace en espacio libre) y la atenuacion causada

por obstaculos (Exceso de perdida de enlace). Tambien es necesario considerar un margen

para permitir un posible desvanecimiento de la senal de radio (“Fade Margin” o Margen

de Desvanecimiento en espanol), y un margen para los efectos estacionales del crecimiento

del follaje, para lograr un enlace confiable. La perdida de enlace debe ser menor que la

capacidad del equipo para la capacidad de datos requerida.

LINKPlanner utiliza la Ecuacion 2.1 para analizar si se puede instalar un enlace en

particular:

equationsectionLFreeSpace + LExcess + LFade + LSeason < LCapability (2.1)

Donde:

LFreeSpace = Perdida en Espacio Libre(dB)

LExcess = Exceso en Perdida del Trayecto(dB)

LFade = Requerimineto de Margen de Desvanecimiento(dB)

LSeason = Desvanecimiento Estacional(dB)

LCapabality = Capacidad del Equipo(dB)

2.3. Zona de Fresnel

Hay un area teorica alrededor de la lınea de vista de una antena, llamada Zona de

Fresnel. Los objetos que penetran en la zona de Fresnel bloquean parte de la senal que

viaja del transmisor al receptor, lo que aumenta la perdida de enlace. El radio de Fresnel

en un punto a lo largo del camino se define en la Ecuacion 2.2 y se muestra en la Figura 2.1:

equationsectionRadio de Zona de Fresnel (m) = 17,32.

√d1.d2

f.(d1 + d2)(2.2)

Donde:

d1=Distancia desde el transmisor al objeto (m)

d2=Distancia desde el objeto al receptor (m)

f=Frecuencia (MHz)

2.4. PERFILES DE ENLACE 25

Figura 2.1: Zona de Fresnel

[9]

2.4. Perfiles de enlace

La precision de los resultados de LINKPlanner depende de la obtencion de datos de

ruta precisos. Estos datos son una combinacion de la altura del terreno y las obstruccio-

nes sobre el suelo (por ejemplo, arboles y edificios), lo que generalmente se conoce como

Cartografıa de terreno.

2.5. Datos del terreno

Link Planner R© toma informacion de terreno proporcionada por la NASA con una

precision de 1 segundo de arco (30 m) que cubren masas de tierra entre las latitudes 60◦

norte y 60◦ sur. La NASA afirma que la precision vertical es de 10 metros RMS. Para

cubrir las areas por encima de la latitud 60◦ norte y por debajo de 60◦ sur y otras areas

no cubiertas, LINKPlanner utiliza las siguientes fuentes de datos del terreno:

SRTM V3.

ASTER Version 1.

GeoBase [10].

2.6. Cartografıa de Terreno (Clutter Data)

Para tener una mejor precision, es posible utilizar cartografıas que toman en cuenta

no solo la geografıa del terreno, sino tambien la vegetacion. La resolucion puede variar


entre los 30 m, que coincide con la precision del terreno, hasta los 300 m. Link Planner R©utiliza las siguientes fuentes de Clutter para la zona denominada Resto del Mundo donde

esta incluido Peru.

Resolucion de coordenadas: 300 metros.

Fuentes de datos: MERIS FR.

GLOBCOVER2009 [11].

Sin embargo, es importante mencionar que las zonas geograficas consideradas para el

diseno y simulacion de este proyecto no contaban con informacion precisa de Clutter, por

lo tanto, el diseno se realizo tomando en cuenta solo informacion de terreno y asumiendo

una altura de arboleda de hasta 20 m de acuerdo a lo indicado por el cliente.

2.7. Perfilador de enlace (Path Profiler)

Link Planner R© importa los Perfiles de Enlace desde una herramienta web llamada

”Path Profiler”que proporciona informacion de terreno y tambien de la vegetacion. Las

diferentes tecnicas y estandares adicionales que utiliza Link Planner R© para el calculo de

Link Budget son:

Gases atmosfericos ITU-R P.676-7, ITU-R P.835-4

Perdida de difraccion ITU-R P.526-14

Propagacion ITU-R P.530-12

Cantidad de lluvia ITU-R P.837-5

Indice de refractividad ITU-R P.453-9

Es importante mencionar que el Consorcio Gilat ındico que tanto los enlaces PtP como

los enlaces PmP debıan disenarse utilizando alguna frecuencia de la banda de 5 GHz. A

esta frecuencia el impacto de las lluvias en la atenuacion es casi despreciable, tal como

se poder ver en la Figura 2.2, incluso considerando una lluvia muy fuerte con una preci-

pitacion de 50mm/hr, la atenuacion en un enlace de 20 Km operando a 5 GHz seria de 2 dB.

2.7. PERFILADOR DE ENLACE (PATH PROFILER) 27

Figura 2.2: Atenuacion por lluvia de 3 – 100 GHzFuente: Everything RF

Capıtulo 3

Diseno y dimensionamiento del

subsistema de microondas

El dimensionamiento de la red es la determinacion de las areas que necesitan ser cu-

biertas, el calculo del numero de Sites requeridos para dar servicio y la cantidad de enlaces

PtP necesarios para poder llegar a dichas areas. Todo esto se debe hacer cumpliendo con

los requisitos de cobertura y capacidad exigidos en el RFP del Consorcio Gilat. Por lo

tanto, el diseno y dimensionamiento incluye basicamente los siguientes analisis:

1. Analisis de cantidad de equipos PtP: La informacion que recibimos para poder ela-

borar el diseno fueron las coordenadas de los Nodos Distritales, las coordenadas de

los nodos Intermedios y las coordenadas de las instituciones beneficiarias, es decir

los usuarios finales. Ya que los Nodos Terminales no habıan sido definidos, tuvimos

que analizar la mejor opcion para poder tener lınea de vista (LOS) con los enlaces

PtP hacia el Nodo Intermedio y a su vez poder tener cobertura de todos los usuarios

finales mediante la Estacion Base.

2. Analisis de cobertura: La cobertura se determina tomando en cuenta la cantidad

necesaria de Antenas Sectoriales (y por consiguiente APs) para poder atender a

todos los beneficiarios y, por los parametros de Radio Frecuencia necesarios para

poder tener nivel optimo de senal en cada uno de estos beneficiarios. Esto depende

del margen de desvanecimiento, presencia de obstaculos, parametro de radiacion de

las antenas y demas parametros que seran analizados mas adelante.

3. Analisis de Capacidad: El analisis de la capacidad implica, para el caso de este

proyecto, que se tiene una demanda y un trafico en Mbps ya calculado previamente

por el Operador y, por lo tanto el dimensionamiento debe permitir que los equipos

29

30CAPITULO 3. DISENO Y DIMENSIONAMIENTO DEL SUBSISTEMA DE MICROONDAS

soporten dicho trafico.

El diseno a elaborar tendra que seguir el esquema que se puede apreciar en la Figura

3.1. Los enlaces PtP tendran que empezar en el Nodo Distrital y terminar en el Nodo

Terminal. Es en el Nodo Terminal donde tambien se ubicara el AP para la solucion PmP

y ası brindar cobertura a la localidad correspondiente.

Figura 3.1: Topologıa Punto a Punto y Estaciones BaseFuente: Elaboracion propia

3.1. Diseno de enlaces Punto a Punto (PtP)

Lo primero que se debe hacer en la herramienta de diseno Link Planner R© es cargar

todas las coordenadas e indicar que puntos se enlazan con cuales. A continuacion, se debe

configurar los parametros mostrados en la Figura 3.2:

3.1. DISENO DE ENLACES PUNTO A PUNTO (PTP) 31

Figura 3.2: Seleccion y configuracion basica de equipo PTP en Link Planner R©Fuente: User Guide LINKPlanner R© Version 5.2.3

[a)]Modelo de radio (Product): Es el equipo que se selecciono previamente, en este

caso es el PTP450i de Cambium Networks. Ancho de canal (Bandwidth): El ancho

de canal sera configurado de acuerdo a las caracterısticas de cada enlace para ası

poder cumplir con los criterios de diseno y la capacidad necesaria de cada enlace.

Esta es una decision del disenador que debe hacer en cada enlace en particular.

Como sabemos, el ancho de canal y la capacidad de enlace son directamente propor-

cionales, sin embargo, mientras el ancho de canal es mayor, el piso de ruido tambien

afecta en mayor medida. Periodo de Trama (Frame Period): Es la duracion que tiene

cada Frame de datos. El equipo PTP450i soporta Frame Periods de 2.5 ms o 5 ms.

Un Frame Period menor conlleva a una menor latencia y un Frame Period mayor

posibilita tener una mayor capacidad de enlace. Para este proyecto se eligio trabajar

con un Frame Period de 2.5 ms ya que la latencia era un factor crıtico debido a

que habıa que contemplar la suma de las latencias desde el radio Suscriptor has-

ta el radio instalado en el Nodo Distrital, esto son hasta enlaces en cascada. Tasa

de transferencia de datos de bajada (Downlink Data): En esta seccion se establece

la relacion Uplink (UL)/Downlink (DL). Los radios en banda libre operan bajo un

modo de operacion denominado en ingles Time Division Duplex (TDD) en donde la

transmision y recepcion de informacion se dan en tiempos diferentes, pero usando

el mismo canal de frecuencia, es por ello que es necesario asignar cuanto tiempo se

dedica al UL y cuanto al DL, luego la suma de las capacidades obtenidas en un

sentido y otro dan como resultado la capacidad agregada. En este caso se selecciono

50 % para DL para ası poder cumplir con el requisito de diseno establecido por el

operador, esto tambien es conocido como un enlace de capacidad simetrica.

La razon de esta eleccion fue que los equipos en banda libre tenıan conexion con

equipos en banda licenciada. Los equipos en banda licenciada operan bajo un modo

de operacion llamado en ingles Frequency Division Duplex (FDD), en donde un en-

lace requiere un canal de frecuencia para la transmision y otro canal diferente para

la recepcion de informacion. En este caso los enlaces son siempre simetricos o dicho


de otro modo la relacion UL/DL es siempre 50/50.

Maxima Modulacion (Maximum Mod Mode): Este campo sirve para poder limitar

la modulacion maxima de operacion del enlace. En la practica asegura que un enlace

no pueda consumir mayor capacidad que la establecida por la modulacion seleccio-

nada. En la Tabla 4, uno de los requisitos tecnicos que solicito el operador fue que

el radio permita establecer MIR (Maximum Information Rate). Como lo habıamos

adelantado, esta caracterıstica no aplica para este tipo de radios, por lo tanto, el

operador decidio que se fije una modulacion maxima para lograr imitar de alguna

manera la configuracion del MIR. Mınima Modulacion (Minimum Mod Mode): Este

campo sirve para poder limitar la modulacion mınima de operacion del enlace. En

la practica asegura una capacidad mınima de enlace siempre y cuando las demas

condiciones de RF se presten para operar bajo la modulacion seleccionada.

Maestro (Master): En este campo se define al radio Maestro, es el que define los

parametros de configuracion del radio del otro extremo denominado radio Esclavo.

Es tambien en la torre donde se ubica el radio Maestro donde se aplica la sincro-

nizacion por GPS en los casos donde sea necesario (cuando hay tres o mas radios

co-localizados).

3.1.1. Verificacion de lınea de vista

En la Figura 3.3 se aprecia la imagen que muestra Link Planner R© para poder verificar

si existe o no lınea de vista en un enlace. El area azul representa la Zona de Fresnel y

una linea ploma pasa exactamente por la mitad. Si la zona azul se encuentra totalmente

libre, entonces podemos afirmar que existe Lınea de Vista total (LOS), si existirıa algun

obstaculo por debajo de la lınea ploma, entonces tendrıamos Lınea de Vista parcial (nLOS)

por sus siglas en ingles. Finalmente, si el obstaculo sobre pasa la lınea ploma, entonces

afirmamos que en no hay Lınea de Vista (NLOS).

Figura 3.3: Vista de Perfil de enlace PTP en Link Planner R©Fuente: LINKPlanner R©


Para el diseno de este proyecto se contemplo tener LOS en todos los enlaces para poder

tener una precision mejor de los resultados y eliminar posibles errores del calculo de Link

Budget. En esta etapa se tiene que empezar a varias las alturas de las torres respetando

la altura maxima indicada por el operador. Si luego de subir a la altura maxima sigue sin

existir LOS, entonces este enlace se tiene que re-direccionar hacia otro punto que permita

tener LOS. Este es uno de los procedimientos mas engorrosos ya que se hace de forma

manual mediante una prueba y error.

En la Figura 3.4 se puede apreciar que mediante la integracion de Google Earth R©con Link Planner R©, se tiene una vista de los enlaces y el terreno. Es posible visualizar la

altura del terreno desplazando el cursor por el, de esta manera podemos ir notando si por

el posible trayecto del enlace hay alguna elevacion que supere la altura de los extremos

del enlace.

Figura 3.4: Vista integrada de Google Earth R© en Link Planner R©Fuente: LINKPlanner R©

3.1.2. Seleccion de parametros adicionales

[a)]Potencia Maxima: Recordemos que dentro de los requisitos de diseno se encuen-

tra la Potencia Maxima de transmision para poder cumplir con la regulacion del

Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) que esta fijada en 24 dBm para

la banda seleccionada de 5.4 GHz. En este punto tambien se tenıa ya definido el plan


de frecuencias que se iba a seguir para la instalacion de los enlaces. Considerando

que se iban a utilizar canales de 20 MHz y que habrıa una banda de guarda de 20

MHz, el plan de frecuencias quedo como se observa en el Cuadro 3.1.

Cuadro 3.1: Plan de frecuencias para enlaces PtP

Plan de Frecuencias para enlaces PtP 5470 MHz - 5725 MHz

Canal 1 (MHz) Canal 2 (MHz) Canal 3 (MHz) Canal 4 (MHz) Canal 5 (MHz) Canal 6 (MHz)

5480 5520 5560 5600 5640 5680

Fuente: LINKPlanner R©

1.2.3.4.5.6.7.1.

2. Interferencia o Piso de Ruido: Por otro lado, debido a que el operador no habıa

considerado dentro de los parametros de diseno el piso de ruido, tuvimos que analizar

de manera conjunta cual deberıa ser este. Para este momento era imposible poder

hacer un analisis de espectro en las zonas donde se encontraban los nodos por lo que

tuvimos que calcular un piso de ruido basado en mediciones del espectro en lugares

cercanos y tomar en cuenta que los nodos se encontraban en areas rurales bastante

alejadas de las ciudades. Finalmente se decidio considerar un piso de ruido de -89

dBm para los canales de 20 MHz y -87 para canales de 30 MHz, tal como se indica

en la Figura 3.5.

Figura 3.5: Parametros adicionales y seleccion de AntenaFuente: LINKPlanner R©

3.1.3. Seleccion de Antena y Verificacion de cumplimiento de requisitos

de diseno

Una vez que hemos validado que existe lınea de vista y que los parametros de diseno

estan correctamente establecidos, necesitamos verificar que los resultados que arroja la


herramienta (mostrados en la Figura 3.6) cumplan con lo requerido por el operador. El

flujo de verificacion es como se detalla a continuacion:

Figura 3.6: Detalles de Desempeno de enlace en LINKPlanner R©Fuente: LINKPlanner R©

I. Verificar Capacidad: Lo primero que hacemos es verificar si se obtiene la capacidad

requerida, recordemos que, dependiendo del tipo de enlace, se requiere mayor o menor

capacidad ya que en algunos casos un solo enlace puede interconectar a varias locali-

dades, las cuales cada una requieren una capacidad mınima de 20 Mbps Full Duplex.

Si la capacidad es la adecuada entonces pasamos al punto III, de lo contrario pasamos

al punto II.

II. Modificar tamano de canal: Cuando la capacidad no es suficiente, lo primero que

hacemos es agrandar el tamano de canal, en estos casos pasarıamos de un canal de

10 MHz a uno de 20 MHz o a uno de 30 MHz. Para poder tener una idea mas precisa

de cuando usar un canal u otro nos apoyamos de la informacion del Cuadro 3.2 donde

se presenta la capacidad de UL y DL para cada ancho de canal y modulacion.

III. Verificar Fade Margin: Una vez que se obtiene la capacidad necesaria pasamos a

verificar si se cumple con el Fade Margin mınimo que fue establecido en 20 dB. Si el

FM es el adecuado, saltamos al punto V, de lo contrario pasamos al siguiente punto.


IV. Modificar ganancia de antena: El Fade Margin es un exceso en el Link Budget, para

una determinada modulacion, que permite tener un margen para poder soportar

posibles atenuaciones que se puedan dar por cortos periodos, como nevadas o, ate-

nuaciones permanentes como, por ejemplo, el crecimiento de follaje.

Se puede concluir entonces que este es un tema de dB y ya que la potencia de trans-

mision esta limitada y ademas depende de la modulacion en la que se opere, la unica

forma de aumentar el Link Budget es mediante una antena de mayor ganancia. Para

este proyecto podemos pasar de una antena integrada de 23 dBi, a una externa de

29 dBi o 32 dBi segun sea necesario para poder alcanzar el Fade Margin necesario

en la modulacion correcta.

Tanto la antena integrada del equipo como las antenas externas, son antenas de

doble polaridad que internamente operan en polarizacion vertical y horizontal para

ası ser totalmente compatibles con la tecnologıa MIMO 2X2 de los equipos PTP450i.

Estas antenas pueden trabajar en el rango de 4.9 a 5.9 GHz. Luego de verificar que

se cumple con el Fade Margin, pasamos al ultimo punto.

V. Verificar disponibilidad: Cuando hemos llegado a este punto, podemos considerar

que la disponibilidad de enlace depende mayormente de la existencia de LOS, por lo

tanto, esta serıa una segunda verificacion de que el enlace tiene Lınea de Vista total.

Como es de suponer, la herramienta Link Planner R© toma en cuenta la informacion

del Cuadro 3.2 para poder hacer sus calculos y predicciones. Esto quiere decir que tenemos

certeza que para cada modulacion posible el umbral (Threshold) y la relacion senal a ruido

(SNR), se cumplen.

Cuadro 3.2: Tabla de capacidad, sensibilidad, umbral de recepcion y relacion senal a ruidopara PTP450i

Plan de Frecuencias para enlaces PtP 5470 MHz - 5725 MHz

5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz 30 MHz 5 MHz 10 MHz 15 MHz 20 MHz 30 MHz >1 % loss

MCS Spatial Streams Mod. Type DL UL DL UL DL UL DL UL DL UL Umbral del Sistema por Ancho de Canal @ 5.4 GHz SNR

8X MIMO-B 256QAM 15.6 15.6 35.2 35.2 54.1 54.9 73.7 74.5 112.2 113 -71 -68 -66 -64 -63 32

6X MIMO-B 64QAM 11.7 11.7 26.4 26.4 40.6 41.2 55.3 55.9 84.2 84.8 -79 -75 -74 -72 -70 24

4X MIMO-B 16QAM 7.8 7.8 17.6 17.6 27 27.4 36.9 37.3 56.1 56.5 -84 -82 -80 -79 -77 17

2X MIMO-B QPSK 3.9 3.9 8.8 8.8 13.5 13.7 18.4 18.6 28.1 28.3 -91 -89 -87 -86 -84 10

4X MIMO-A 256QAM 7.8 7.8 17.6 17.6 27 27.4 36.9 37.3 56.1 56.5 -71 -68 -66 -64 -63 32

3X MIMO-A 64QAM 5.8 5.8 13.2 13.2 20.3 20.6 27.6 28 42.1 42.4 -79 -75 -74 -72 -70 24

2X MIMO-A 16QAM 3.9 3.9 8.8 8.8 13.5 13.7 18.4 18.6 28.1 28.3 -84 -82 -80 -79 -77 17

1X MIMO-A QPSK 1.9 1.9 4.4 4.4 6.8 6.9 9.2 9.3 14 14.1 -91 -89 -87 -86 -84 10

Fuente: User Guide PTP450i

3.2. DISENO DE ENLACES PUNTO A MULTIPUNTO (PMP) 37

3.2. Diseno de enlaces Punto a Multipunto (PmP)

El proceso de diseno de la red PmP es muy similar al de la red PtP, la principal

diferencia es que en este ultimo caso se tiene que considerar que todos los suscriptores

enlazados al AP cumplan con todos los requisitos de diseno. Si alguno de los suscriptores

no estuvieran alcanzando los parametros de diseno, entonces se tendra que modificar algun

parametro en el AP o en ese suscriptor en especıfico.

En la herramienta de diseno Link Planner R©, se cargan las coordenadas de los APs

y de todos los suscriptores. Para facilitar el trabajo, es posible crear un archivo de tipo

CSV al cual se le dara el formato adecuado para que los suscriptores puedan ser enlazados

al AP correspondiente de forma automatica. Sin embargo, hay que tener en cuenta que

este procedimiento no dirige la antena sectorial al area de cobertura donde se encuentran

los suscriptores, tampoco es posible determinar la cantidad de APs que se requieren para

poder tener cobertura con todos los suscriptores. El disenador tendra que analizar la

cantidad de APs y la orientacion de la antena para poder tener cobertura con todos los

SMs necesarios.

3.2.1. Configuracion de AP para el diseno

Al igual que para el diseno de la red PtP, es necesario escogerla frecuencia de operacion,

ancho de canal, etc. En esta seccion analizaremos solamente las opciones de la Figura 3.7

que no estan presentes para los equipos PTP.

Figura 3.7: Configuracion de AP y niveles de ruido para AP y SMs en LINKPlanner R©Fuente: LINKPlanner R©

a. Distancia (SM Range): En este campo se define la maxima distancia a la que un


SM puede ser conectado, esto se cumple tanto a nivel de diseno como en campo. De

esta forma, cuando un SM esta fuera del rango indicado, por mas que exista lınea de

vista, el AP no lo registrara y no permitira el establecimiento de enlace. Esto es muy

util en casos en los que existe restriccion de distancia, como en el presente proyecto

donde no se pueden conectar SMs a mas de 3 Km segun lo indicado en el RFP.

b. Maxima capacidad de Suscriptores (Max. Registrations Allowed): La tecnologıa de

lo familia de equipos ePMP1000 permite conectar y atender al mismo tiempo hasta

120 suscriptores. Para el caso del presente proyecto, el RFP indica que los calculos

se hagan con 12 suscriptores. Nuevamente, esta restriccion se cumple tanto a nivel

de diseno como en el campo, prohibiendo al AP a establecer enlace con una cantidad

mayor de suscriptores que la indicada. Para la operacion esto suele ser muy util ya

que ayuda a tener un mejor control de la cantidad de usuarios con servicio que se

tienen.

c. Banda de Guarda (Guard Interval): Debido a que los APs suelen estar siempre en

la misma torre, es necesario definir una banda de guarda entre la frecuencia de ope-

racion de un AP y los otros para evitar la auto-interferencia. Este es el peor tipo

de interferencia de RF que existe ya que al estar los equipos tan cerca unos de los

otros, los niveles de ruido son enormes comparado al nivel de ruido que puede ser

percibido por equipos que se encuentren a algunos cientos o miles de metros.

La tecnologıa ePMP1000 puede operar con una banda de guarda de dos veces el ancho

de canal de operacion o, con una banda de 5 MHz cuando se tenga sincronizacion por

GPS. En este proyecto se contemplo la sincronizacion por GPS en todos los casos

donde coexistan dos o mas APs, por ende, se selecciono que la banda de guarda debe

ser corta (short).

d. Ancho de Haz de la Antena (Modeled Beamwidth): La antena sectorial integrada del

equipo AP modelo ePMP1000 Sync tiene una particularidad, puede operar a 90 o a

120. Para el caso del diseno, en la herramienta Link Planner R© es necesario indicar

con cual de los dos angulos de cobertura se operara (en este caso se definio con el

operador utilizar una apertura de 120).

En campo no hace falta hacer ninguna configuracion puesto que la antena tiene una

ganancia de 18 dBi a 0 de Beamwidth, baja hasta 15 dBi a 45 de Beamwidth y

finalmente alcanza 12 dBi de ganancia a 60.

e. Azimut de Antena (Antenna Azimuth): Ya que estamos considerando un angulo de

apertura de la antena sectorial de 120, es necesario considerar que el Acimut senala

exactamente el centro de este angulo, es decir 60. Por eso cuando indicamos que el


acimut es de 0, tenemos una cobertura desde 300 hasta 60, lo cual suma 120 en total.

Para los enlaces punto a punto no era necesario definir manualmente el acimut ya

que la herramienta lo calcula automaticamente debido a que la alineacion se da con

un solo equipo. En el caso del AP, el acimut debe ser definido manualmente de tal

manera que la cobertura de la antena abarque la mayor cantidad de suscriptores

posibles.

f. Angulo de inclinacion de Antena (Antenna Tilt): Este es otro parametro que en

el caso de los enlaces PtP se calcula de manera automatica y por lo tanto no es

necesario definirlo manualmente. Para el caso de la red PmP es necesario definir el

angulo de inclinacion del AP, el de cada uno de los SMs se calcula automaticamente.

Sin embargo, las ultimas versiones de Link Planner R© incluyen ya una opcion de

calculo automatico de Tilt para el AP tambien. Lo que hace esta opcion es correr

varias iteraciones con cada uno de los angulos de inclinacion soportados por la antena

y finalmente escoge el que genera una mayor capacidad de Mbps. Este es el mismo

procedimiento que el disenador suele hacer en otras herramientas.

3.2.2. Verificacion de Lınea de Vista (LOS)

Es necesario verificar que haya lınea de vista entre el AP y cada uno de los suscriptores

conectados a el. Dicho esto, Link Planner R© asume que existe un enlace PtP entre el AP

y el Suscriptor analizado, por ello la vista de perfil de enlace mostrada en la Figura 3.8 es

identica a la de la Figura 3.3 para un enlace PtP. El mismo principio de Zona de Fresnel

se aplica para los enlaces entre el AP y los Suscriptores.

Figura 3.8: Perfil de enlace entre AP y SM en LINKPlanner R©Fuente: LINKPlanner R©

Aquı tambien es posible simular obstaculos y variar la altura del suscriptor si hace

falta. La altura del AP tiene que ser modificada en la seccion de configuracion del AP,


como lo muestra la Figura 3.4.

3.2.3. Seleccion de Suscriptor y Verificacion de cumplimiento de requi-

sitos de diseno

La familia de equipos ePMP 1000 tiene un portafolio de equipos Suscriptores que se

diferencian basicamente por el tamano de la antena integrada que poseen. Ası pues, el SM

escogido para este proyecto, el Force 180, tiene una antena de 16 dBi que en la mayorıa de

casos es mas que suficiente para alcanzar un Link Budget adecuado que permita trabajar

en la modulacion necesaria para llegar a la capacidad mınima requerida. Sin embargo,

existen algunos casos en los que fue necesario contemplar equipos con antenas de mayor

ganancia.

El Force 190 tiene una antena integrada tipo plato de 22 dBi y el Force 200 tiene una

antena de 25 dBi. Los casos en los que fue necesario utilizar alguno de estos equipos fueron

los siguientes:

1. Piso de ruido en campo mayor al esperado de -89 dBm que no permitıan alcanzar la

modulacion necesaria o llegar a los 6 dB de Fade Margin.

2. Obstaculos como follaje, montıculos o edificaciones que no permitıan tener lınea de

vista total. Estos casos fueron manejados como excepciones, ya que fue permitido

tener Lınea de vista parcial siempre y cuando se cumplan todos los requisitos de

diseno.

3. Diferencia muy grande de alturas entre el AP y el SM, por ejemplo habıan casos

donde el AP estaba ubicado a 2000 msnm y el SM a 2400 msnm. A pesar de existir

lınea de vista, no se alcanzaba el Link Budget necesario y se tuvo que optar por un

equipo con antena de mayor ganancia.


Figura 3.9: Configuracion de SM en LINKPlanner R©Fuente: LINKPlanner R©

Como se aprecia en la Figura 3.9, en la parte superior existe una barra desplegable

para poder seleccionar el modelo exacto de suscriptor, en esta seccion apareceran todos

los equipos compatibles con el AP de la familia ePMP 1000. Tambien es posible limitar la

modulacion maxima, se decidio habilitar hasta la maxima modulacion MCS15 (64 QAM

0.83), tanto en diseno como en campo, para que se tenga la mayor capacidad disponible.

Debido a que esta familia de equipos esta basada en un chip WiFi 802.11n, las modula-

ciones que soporta son las que aparecen en la Figura 3.10, desde MCS1 (QPSK 0.5) hasta

MCS15 (64QAM 0.83).

Los siguientes parametros, tambien pueden ser configurados:

1. Altura de radio (Antenna Height): Permite aumentar o disminuir la altura del radio

suscriptor para poder tener Lınea de Vista.

2. Limitacion (User Limit): Este parametro posibilita limitar la Potencia de Trans-

mision Maxima (Power). En este caso se dejo abierta debido a que la Potencia de

Transmision Maxima del radio corresponde a los 30 dBm que permite la regulacion

peruana en frecuencia de 5.8 GHz en areas rurales. En la Figura 3.9 se puede apre-

ciar que el campo “Power” indica 25 dBm, esta es la potencia necesaria calculada

automaticamente por el radio para poder alcanzar el Link Budget adecuado hacia

el AP, es decir no hace falta llegar a los 30 dBm.

3. Interferencia (Interference): Si bien es cierto en la configuracion del AP es posible

definir la Interferencia tanto para el AP como el SM, en esta seccion es posible volver

a modificar dicha interferencia que no es otra cosa mas que el Nivel de Piso de Ruido.


Ahora bien, una vez configurados todos los parametros del Suscriptor y verificada la

Lınea de Vista con el AP (o Lınea de vista parcial si fuera el caso), al igual que para los

enlaces PtP, es posible verificar la Capacidad UL y DL (hacia el AP y hacia el Suscriptor),

Fade Margin y Disponibilidad para cada una de las modulaciones habilitadas. Como se

observa en la Figura 3.10, la modulacion MCS12 permite cumplir con todos los requisitos

de diseno.

Esta verificacion debe hacerse en cada uno de los Suscriptores conectados al AP, ya

que se considera un enlace independiente por cada Suscriptor.

Figura 3.10: Modulacion, capacidad, Fade Margin y disponibilidad de AP y SM enLINKPlanner R©


Finalmente, como una manera de asegurarse que la capacidad del AP es la necesaria

y que se tiene la suficiente capacidad para DL y UL, podemos volver al AP donde se

mostrara la tabla mostrada en la Figura 3.11. En ella podemos verificar las modulaciones

maximas de DL y UL a las que operan los diferentes Suscriptores. En este ejemplo podemos

ver que para el Down Link hay tres suscriptores que alcanzaran la modulacion MCS15,

cuatro llegaran a MCS14, dos podran operar hasta la modulacion MCS13 y finalmente

tres suscriptores trabajaran a MCS12. La capacidad total combinada de DL entre los 12

suscriptores sera entonces de 41.12 Mbps. Se sigue a misma logica para el Up Link y la

capacidad total agregada.


Figura 3.11: Desempeno de AP por modulaciones y Throughput DL, UL y Total enLINKPlanner R©


Capıtulo 4

Resultados y entregables

4.1. Resultados

Como se indico al principio de este documento, el objetivo de este trabajo fue realizar

el diseno y simulacion de radioenlaces PtP y PmP siguiendo los criterios de diseno esta-

blecidos con el fin de alcanzar los requisitos exigidos por el Consorcio Gilat.

Para poder apreciar mejor la exactitud de la prediccion hecha en el diseno con la

herramienta Link Planner, a continuacion se extrajo el Cuadro 4.1 de un informe que fue

elaborado por la empresa SIAE Microelettronica. En el se observan las mediciones del

nivel de recepcion hechas en campo y se comparan contra las predicciones resultantes de

la herramienta Link Planner. Como se aprecia, la gran mayorıa de niveles de recepcion

son mayores que los predichos por la herramienta incluso cuando no existe lınea de vista.

Cuadro 4.1: Resultados pruebas radioenlaces PmP (LOS, nLOS, NLOS) – Ayacucho

Punto de PruebaNivel de recepcion RSSI

predicho por Link PlannerNivel de recepcion Obtenido

en campoDistancia Nivel de Lınea de Vista

Punto 1 -72 (+/-15) dbm -66 dbm 566 m NLOS





Punto 9 -70 (+/-13) dbm -69 dbm 910 m nLOS

Punto 10 -57 (+/-7) dbm -46 dbm 1001 m LOS

Punto 11 -58 (+/-11) dbm -52 dbm 1019 m nLOS





Fuente: Informe de SIAE Microelettronica

45

46 CAPITULO 4. RESULTADOS Y ENTREGABLES

En la Figura 4.1 se muestra una instalacion tıpica de equipos Punto a Multipunto

tomando como ejemplo el punto 15 de la tabla anterior.

Figura 4.1: Instalacion de AP y Suscriptor realizada por SIAE MicroelettronicaFuente: SIAE Microelettronica

4.2. Entregables

SIAE Microelettronica, la empresa a cargo de la instalacion, configuracion y puesta

en marcha de los radioenlaces PtP y PmP, recibio de Cambium Networks los documentos

listados a continuacion, los cuales constituyen los entregables del presente trabajo.

1. BOM (Bill of Materials): Un listado completo de equipos y accesorios incluyendo el

numero de parte de cada uno de ellos e indicando las cantidades necesarias.

2. Simulacion en Link Planner: Se entregaron los disenos PtP y PmP en formato de

Link Planner para poder ser revisados y actualizados. Un ejemplo se muestra en el

Anexo A.

3. Tabla de detalle de diseno: Tambien se hizo llegar una tabla de Excel de acuerdo

al formato entregado por el Consorcio Gilat donde se indican todos los detalles de

diseno como coordenadas de ubicacion, alturas, canal de frecuencias, anchos de canal,

fade margin estimado, capacidad estimada, distancia, etc.

El uso de estos tres documentos en su conjunto permitio a SIAE Microelettronica en

primer lugar poder verificar que la informacion utilizada para los disenos correspondıa

con la informacion en campo y en los casos necesarios poder hacer la actualizacion de la

4.2. ENTREGABLES 47

informacion para modificar los enlaces que correspondan. En segundo lugar SIAE logro

una instalacion y configuracion exitosa de los radioenlaces tanto Punto a Punto como

Punto Multipunto cumpliendo con todos los requisitos de diseno.

48 CAPITULO 4. RESULTADOS Y ENTREGABLES

Capıtulo 5

Principales contribuciones del

proyecto y conclusiones

De acuerdo a los Estudios de Factibilidad Viabilizados elaborados por la secretaria

tecnica de FITEL para las tres regiones, existen beneficios sociales, indicadores de ren-

tabilidad social, entre otros, como las principales contribuciones del proyecto y que se

presentan a continuacion.

5.1. Beneficios sociales

Los beneficios sociales que se desprenden de un Proyecto de inversion publica en Tele-

comunicaciones nacen de satisfacer las necesidades no satisfechas respecto del acceso a las

TICS o de mejorar las mismas para la poblacion objetivo. Se ha tomado como ejemplo, el

impacto social calculado para la Region Ayacucho.

En tal sentido, el problema que se identifica en las diferentes localidades rurales de

preferente interes social es la restriccion que existe en el acceso a medios de telecomunica-

cion (telefonıa e Internet) de sus habitantes, obligando a que estos tengan que desplazarse

a otras localidades aledanas donde si existe el servicio. La accion de desplazarse genera

dos costos directos a los habitantes. El primero se relaciona con el costo economico en

transporte y el segundo con el tiempo demandado para el viaje de ida y vuelta. Ambos re-

presentan un costo de oportunidad muy alto para habitantes rurales, ya que estos podrıan

destinar el tiempo y el dinero en otras actividades mas productivas (cosecha de productos,

riego, fumigacion, entre otros). Por lo tanto, la provision de medios de telecomunicacion

tendra un impacto en el incremento o la mejora del bienestar social de los habitantes

rurales.

49

50CAPITULO 5. PRINCIPALES CONTRIBUCIONES DEL PROYECTO Y CONCLUSIONES

Los beneficios que se obtienen con la provision de servicios de telecomunicaciones

son multiples, dividiendose esto en cuantificables y no cuantificables. Como beneficios

cuantificables los estudios de factibilidad consideraron para este caso: i) el ahorro en costo

de transporte y ahorro de tiempo. En este mismo estudio, se analizo y se obtuvieron los

siguientes resultados:

Un usuario representativo de Internet, del ambito de influencia del Proyecto, se

traslada en promedio 4.14 veces al mes a la localidad mas proxima donde existe

Internet.

El gasto promedio que realiza el usuario representativo en transporte, de ida y vuelta,

es de S/. 11.06, por vez que se traslada a la localidad mas proxima donde esta el

servicio.

El tiempo promedio que emplea el usuario representativo en el traslado, de ida y

vuelta, a la localidad mas proxima donde esta el servicio es de 2.53 horas.

Para estimar la proporcion de la poblacion que harıa uso de Internet se formulo la

pregunta: si existiese oferta de Internet en su centro poblado ¿harıa uso de Internet?

A lo cual el 68 % respondio estar dispuesto a utilizar el servicio.

5.2. Indicadores de rentabilidad social

Para el calculo de los indicadores de rentabilidad social, se usa el flujo de caja a pre-

cios sociales. Para hallar dicho flujo, se corrige el flujo de caja privado con dos factores de

actualizacion.

Dichos factores establecidos por la OPI MTC son:

Factor Correccion Inversion 0.79

Factor Correccion Operacion y Mantenimiento 0.75

Obtenido el flujo de caja a precios sociales, el presente Proyecto evaluara con la metodo-

logıa de costo beneficio los indicadores del Valor Actual Neto y la Tasa Interna de Retorno

(ambos a precios sociales).

5.3. CANTIDAD DE ENLACES INSTALADOS 51

Cuadro 5.1: Analisis de Rentabilidad Social para la Region Ayacucho

Analisis de Rentabilidad Social

Tasa Social de Descuento % 9.00 %

Valor Actual Neto Social (VAN) S/ 246,552,707

Tasa Interna de Retorno Social (TIR) 40.00 %

Valor Actual de Beneficios en S/ S/ 470,568,624

Valor Actual de Costos en S/ S/ 224,015,918

Ratio Beneficio / Costo 2.10Fuente: Ministerio de Transportes y Comunicaciones

Los resultados del Cuadro 5.1 indican que la ejecucion del Proyecto con la alternativa

seleccionada es socialmente rentable: la Tasa Interna de Retorno es 40 % anual, superior

a la tasa social de descuento (9 %); el Valor Actual Neto Social es de S/ 246,552,707.00

asimismo la razon beneficio costo es 2.10, es decir por cada nuevo sol que se invierte en el

Proyecto se obtiene un beneficio de S/. 2.10 [4].

5.3. Cantidad de enlaces instalados

La cantidad total de enlaces Punto a Punto en banda libre (5 GHz) para cada region

se presenta en el siguiente Cuadro 5.2.

Cuadro 5.2: Cantidad de enlaces PtP @ 5 GHz

Cantidad enlaces PtP @ 5 GHz

Apurımac Ayacucho Huancavelica Total

134 162 156 452Fuente: Elaboracion Propia

El detalle de los enlaces PmP instalados se muestra en el Cuadro 5.3.

Cuadro 5.3: Cantidad de Radioenlaces PmP

Cantidad enlaces PMP

Equipo Apurımac Ayacucho Huancavelica Total

APs 285 350 354 989

SMs 668 731 710 2109Fuente: Elaboracion Propia

52CAPITULO 5. PRINCIPALES CONTRIBUCIONES DEL PROYECTO Y CONCLUSIONES

5.4. Conclusiones

Como se acaba de ver en estos tres ultimos numerales, la implementacion de estos

proyectos, que era la finalidad de los disenos realizados, trae consigo importantes benefi-

cios sociales y economicos para las comunidades beneficiadas. Sin embargo, es importante

tambien presentar los hitos tecnologicos alcanzados que se listan a continuacion.

1. En primer lugar, queda demostrado que al igual que la tecnologıa alambrica, la

inalambrica tambien viene evolucionando, alcanzando cada vez mayores anchos de

banda y permitiendo enlaces mas estables y robustos. Los enlaces Punto a Punto

disenados en este proyecto, alcanzaron capacidades de hasta 300 Mbps en configu-

racion 1+0 en banda libre con disponibilidades de hasta 99.99

2. Las redes de fibra Optica y las redes de radioenlaces pueden y deben complementarse

para lograr conectividad en lugares muy alejados, donde la instalacion de cables

es inviable economica y tecnicamente debido a las grandes distancias y la difıcil

geografıa.

3. Como en todo proyecto, un buen diseno es fundamental para una buena implemen-

tacion y para ello es necesario ademas contar con informacion de calidad. Para poder

tener ubicaciones mas precisas, la herramienta Google Earth ha sido de muchısima

ayuda ya que las coordenadas brindadas por el Instituto Nacional de Estadıstica e

Informatica (INEI), no eran muy precisas.

4. Del mismo modo, la herramienta que se utilice para hacer el diseno debe ser muy

confiable y lo mas precisa posible, es por ello por lo que es importante utilizar equipos

de radioenlaces que cuenten con una herramienta de diseno de gran precision.

5. La tecnologıa Punto a Multipunto utilizada para la red de ultima milla ha sido esen-

cial para el exito de este proyecto. Por un lado, permite ahorrar costos de instalacion,

no solo en equipos, si no tambien en menos accesorios y materiales de instalacion al

reducir la cantidad de equipos que se instalan. Por otro lado, el impacto visual es

menos agresivo por el mismo motivo. Adicionalmente permite una instalacion mucho

mas rapida para nuevos usuarios que deseen contratar el servicio posteriormente.

Bibliografıa

[1] M. Mendoza Riofrıo. “El fracaso de la Red Dorsal, aquella que nunca alcanzo a des-

pegar”, El Comercio. [En lınea]. Disponible en: https://elcomercio.pe/economia/dia-

1/red-dorsal-el-fracaso-de-la-red-dorsal-aquella-que-nunca-alcanzo-

a-despegar-azteca-noticia/?ref=ecr. [Accedido: 17-mar-2020]

[2] ProInversion. “Proyectos Instalacion de Banda Ancha para la Conecti-

vidad Integral y Desarrollo Social de las Regiones: Ancash, Arequipa,

La Libertad, Huanuco, Pasco y San Martın”. [En lınea]. Disponible en:

https://www.proyectosapp.pe/modulos/JER/PlantillaProyecto.aspx?ARE=0P

FL=2 JER=8530. [Accedido: 17-mar-2020]

[3] “Estudio de factibilidad viabilizado para Instalacion de Banda An-

cha para la Conectividad Integral y Desarrollo Social de la Region

Apurımac”. Ministerio de Transporte y Comunicaciones. [En lınea]. Disponi-

ble en: https://www.proyectosapp.pe/RepositorioAPS/0/2/JER/ESTUDIOS

PROYAPURIMAC/Estudio − de − Factibilidad − V iabilizado −Apurimac.pdf.[Accedidoen : 17 −mar − 2020]

[4] “Estudio de factibilidad viabilizado para Instalacion de Banda Ancha pa-

ra la Conectividad Integral y Desarrollo Social de la Region Ayacucho”.

Ministerio de Transporte y Comunicaciones. [En lınea]. Disponible en:

https://www.proyectosapp.pe/RepositorioAPS/0/2/JER/ESTUDIOSPROYAY AC

UCHO/Estudio − de − Factibilidad − V iabilizado − Ayacucho.pdf.[Accedidoen :

17 −mar − 2020]

[5] “Estudio de factibilidad viabilizado para Instalacion de Banda An-

cha para la Conectividad Integral y Desarrollo Social de la Region

Huancavelica”. Ministerio de Transporte y Comunicaciones. [En lınea].

Disponible en: https://www.proyectosapp.pe/RepositorioAPS/0/2/JE

R/ESTUDIOSPROYHUANCAV ELICA/Estudio − de − Factibilidad −V iabilizado−Huancavelica.pdf.[Accedidoen : 17 −mar − 2020]

53

BIBLIOGRAFIA 54

[6] Rudy Eric Palma, “Brecha digital en Peru es una de las mas altas de

America Latina, segun el Banco Mundial”, Ganamas. [En lınea]. Dispo-

nible en: https://revistaganamas.com.pe/brecha-digital-en-peru-es-una-de-las-mas-

altas-de-america-latina-

segun-el-banco-mundial/. [Accedido en: 17-mar-2020]

[7] Skype. “¿Que cantidad de ancho de banda necesita Skype?” [En linea]. Disponi-

ble en: https://support.skype.com/es/faq/FA1417/que-cantidad-de-ancho-de-banda-

necesita-skype. [Accedido en: 17-mar-2020]

[8] User Guide LINKPlanner R© Version 5.2.3, Pag. 275

[9] User Guide LINKPlanner R© Version 5.2.3, Pag. 278, 279

[10] User Guide LINKPlanner R© Version 5.2.3. Pag. 281

[11] User Guide LINKPlanner Version 5.2.3, Pag. 282

Anexo: Entregable - Simulacion en

Link Planner

55

of 16

Project Link planner pruebasLINKPlanner PMP Installation Report

20 November 2020Fredy Ballon

Organization: PSPhone: 959306202Email: [email protected]

kilo

met

ers

kilometers

center = 12.10945S 076.97129W

0.0

0.0

Cambium Networks - LINKPlanner

APAP

Table of Contents

31. Project Summary

62. AP

83. AP : 1

114. AP : 1 - Access Point Map

125. AP : 1 to SM

16Disclaimer

Page 2 of 16

1. Project Summary

Project: Link planner pruebas

General InformationCustomer NameCompany NameAddressPhoneCell PhoneEmail

Page 3 of 16

Network Map

kilo

met

ers

kilometers

center = 12.10781S 076.96370W

0.0 0.5 1.0-0.5-1.0

0.0

0.5

1.0

1.5

-0.5

-1.0

-1.5


AP

Project Link planner pruebas - 1. Project Summary LINKPlanner version 5.4.2 Installation Report

Page 4 of 16

AccessPointName Product

AntennaAzimuth Beamwidth Band

MaxRange

ConnectedSubscribers

TotalPredictedThroughput

AP : 1 ePMP1000 90.0° 90.0° 5.8 GHz

3kilometers 1

113.96Mbps

Bill of Materials : PMP NetworkPart Number Qty DescriptionC000000L065 1 Gigabit Surge Suppressor (30V)

C050900A211 1 ePMP 1000: 5 GHz Connectorized Radio with Sync (ROW) (EU cord)

C050900D021 1 Antenna, 5 GHz, 90/120 with Mounting Kit

EW-E2EP10AP-WW 1 ePMP 1000 Sync AP Extended Warranty, 2 Additional Years

Bill of Materials : Subscriber ModulesPart Number Qty DescriptionC000000L065 1 Gigabit Surge Suppressor (30V)

C050900C271 1 ePMP 1000: 5 GHz Force 180 Integrated Radio (ROW) (EU cord).Kit includes radio with antenna, power supply, line cord and mounting bracket

EW-E2EP10SM-WW 1 ePMP 1000 ISM/CSM/Force 180/Force 190 Extended Warranty, 2 Addl Years

Project Link planner pruebas - 1. Project Summary LINKPlanner version 5.4.2 Installation Report

Page 5 of 16

2. AP

Hub SummaryHub Name APLatitude 12.10945SLongitude 076.97129WNumber of Access Points 1Number of Connected Subscribers 1Total Predicted DL Throughput 87.29 MbpsTotal Predicted UL Throughput 26.67 MbpsTotal Throughput 113.96 Mbps

kilo

met

ers

kilometers

center = 12.10781S 076.96370W

0.0 0.5 1.0-0.5-1.0

0.0

0.5

-0.5


APAP

Page 6 of 16

AccessPointName Product

AntennaAzimuth Beamwidth Band

MaxRange

ConnectedSubscribers

TotalPredictedThroughput

AP : 1 ePMP1000 90.0° 90.0° 5.8 GHz

3kilometers 1

113.96Mbps

Bill of Materials : PMP NetworkPart Number Qty DescriptionC000000L065 1 Gigabit Surge Suppressor (30V)




Project Link planner pruebas - 2. AP LINKPlanner version 5.4.2 Installation Report

Page 7 of 16

3. AP : 1

SummaryAP Name AP : 1Group NameHub Name APEquipment Type ePMP 1000 (running Release 4.5)Antenna Type Cambium Networks 90° 4.9 - 6 GHz, 90/120 deg

Sector Antenna C050900D021Modeled Beamwidth 90°Antenna Azimuth 90.00° from True North

92.50° from Magnetic NorthAntenna Tilt 0.0° (uptilt)Connected Subscribers 1Max Range 3 kilometersRF Frequency Band 5.8 GHz (5725 to 5875 MHz)RF Channel Bandwidth 20 MHzDL/UL Ratio 75/25Total Predicted DL Throughput 87.290 MbpsTotal Predicted UL Throughput 26.670 MbpsTotal Predicted Throughput 113.960 Mbps

Bill of Materials : Access PointPart Number Qty DescriptionC000000L065 1 Gigabit Surge Suppressor (30V)




Page 8 of 16

Bill of Materials : Subscriber ModulesPart Number Qty DescriptionC000000L065 1 Gigabit Surge Suppressor (30V)



Physical Installation Notes for AP AP : 1Latitude 12.10945SLongitude 076.97129WPlatform Variant 5.7 GHz ePMP 1000Antenna Type Cambium Networks 90° 4.9 - 6 GHz, 90/120 deg

Sector Antenna C050900D021Antenna Beamwidth 90.0°Antenna Gain 18.0 dBiAntenna Height 50.0 meters AGLAntenna Tilt Angle (mechanical) 0.0° (uptilt)Antenna Azimuth 90.00° from True North

92.50° from Magnetic NorthMagnetic Declination 2.50° W ±0.33° changing by 0.20° W per yearCable Loss 0.8 dB

Radio Commissioning Notes for AP AP : 1Radio Mode Access PointDriver Mode TDDCountry OtherRange Unit KilometersAP SSID AP : 1Max Registrations Allowed 60Max Range 3 kilometersChannel Bandwidth 20 MHzTransmitter Output Power 30.0 dBmAntenna Gain 17.2 dBiSubscriber Module Target Receive Level -56 dBmFrame Size 2.5 msCo-location Mode DisabledSynchronization Source InternalDL/UL Ratio 75/25Guard Interval ShortDownlink Max Rate MCS15 (64QAM 0.83)Device Latitude (degrees) 12.10945SDevice Longitude (degrees) 076.97129WDevice Height 213.7 m AMSL

Project Link planner pruebas - 3. AP : 1 LINKPlanner version 5.4.2 Installation Report

Page 9 of 16

Mode TotalMean

PredictedThroughput

(Mbps)

SMs per DL modulation SMs per UL modulation

Quantity PercentThroughput

(Mbps) Quantity PercentThroughput

(Mbps)MCS15(64QAM

0.83) 26.67 0 0.0 0.00 1 100.0 26.67MCS14(64QAM

0.75) 87.29 1 100.0 87.29 0 0.0 0.00MCS13(64QAM

0.67) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS12(16QAM

0.75) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS11(16QAM

0.5) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS10(QPSK0.75) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS9(QPSK

0.5) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS7

(64QAM0.83) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS6

(64QAM0.75) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS5

(64QAM0.67) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS4

(16QAM0.75) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS3

(16QAM0.5) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00

MCS2(QPSK0.75) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00MCS1(QPSK

0.5) 0.00 0 0.0 0.00 0 0.0 0.00

Project Link planner pruebas - 3. AP : 1 LINKPlanner version 5.4.2 Installation Report

Page 10 of 16

4. AP : 1 - Access Point Mapki

lom

eter

s

kilometers

center = 12.10781S 076.96370W

0.0 0.5 1.0-0.5-1.0

0.0

0.5

1.0

1.5

-0.5

-1.0

-1.5


AP

Page 11 of 16

5. AP : 1 to SM

SummaryAP Name AP : 1Group NameHub Name APSM Name SMLink Type Line-of-SightAP Equipment Type ePMP 1000 (running Release 4.5)SM Equipment Type ePMP Force 180 (running Release 4.5)Maximum Obstruction 0 metersLink Distance 1.693 kilometersFree Space Path Loss 112.29 dBExcess Path Loss 0.00 dBRF Frequency Band 5.8 GHz (5725 to 5875 MHz)RF Channel Bandwidth 20 MHzDL/UL Ratio 75/25

Path Profile

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6Range on path (kilometers)

160165170175180185190195200205210215220

Heig

ht A

bove

Sea

Lev

el (m

eter

s)

AP SM

Cambium Networks - LINKPlanner160165170175180185190195200205210215220

Heig

ht A

bove

Sea

Lev

el (m

eter

s)

Bill of MaterialsPart Number Qty DescriptionC000000L065 1 Gigabit Surge Suppressor (30V)



Page 12 of 16

Physical Installation Notes for SM SMLink Name AP : 1 to SMAccess Point AP : 1Group NameHub Name APLatitude 12.10617SLongitude 076.95610WSite Elevation 215 meters AMSLPlatform Variant 5.7 GHz ePMP Force 180Antenna Type Cambium Networks 15° ePMP Force 180Antenna Beamwidth 15.0°Antenna Gain 15.5 dBiAntenna Height 25.0 meters AGLAntenna Tilt Angle -0.1° (downtilt)Antenna Azimuth 257.62° from True North

260.13° from Magnetic NorthMagnetic Declination 2.51° W ±0.33° changing by 0.20° W per year

Radio Commissioning Notes for SM SMAP Output Power 30.0 dBmAP Antenna Gain (towards SM) 14.6 dBiRadio Mode Subscriber ModuleDriver Mode TDDCountry OtherRange Unit KilometersScan Channel Bandwidth 20 MHzMax Tx Power AutoAntenna Gain 15.5 dBiUplink Max Rate MCS15 (64QAM 0.83)Device Name SMDevice Latitude (degrees) 12.10617SDevice Longitude (degrees) 076.95610WDevice Height 215.4 m AMSLOperational Transmit Power 27 dBmPredicted Receive Power -53 dBm ± 7 dB

Installation InstructionPerform the following checks during the installation (Check the deployment guide and the User Guide.)1. Check with a GPS that you are installing at the correct location.2. Check carefully the direction to Access Point. Either use a corrected compass or use the GPS waypointfeature about 300 meters from the installation location.3. When aligning antenna, it is important to find the centre of the main beam. This is done by adjusting theantenna and monitoring the receive level until the peak is found. Once the peak level is found, it should bechecked against the prediced receive power to ensure that the antenna has not been aligned on a sidelobe.

Project Link planner pruebas - 5. AP : 1 to SM LINKPlanner version 5.4.2 Installation Report

Page 13 of 16

Performance to AP AP : 1 *Predicted Receive Power -56 dBm ± 7 dBMin Mod Mode Required MCS1 (QPSK 0.5)Min Availability Required 99.0000 %Max Usable Mode MCS15 (64QAM 0.83)Predicted Availability 100.0000 %

Performance to SM SM *Predicted Receive Power -53 dBm ± 7 dBMin Mod Mode Required MCS1 (QPSK 0.5)Min Availability Required 99.0000 %Max Usable Mode MCS14 (64QAM 0.75)Predicted Availability 100.0000 %

* Multipath availability calculated using ITU-R P.530-17

Mode AP SM

Fade Margin(dB)

Availability(%) *

Receivetime in Mode

(%)Fade Margin

(dB)Availability

(%) *

Receivetime in Mode

(%)MCS15(64QAM

0.83) 5.81 99.9922 99.9922 -2.16 1.2904 1.2904MCS14(64QAM

0.75) 9.81 99.9994 0.0072 4.15 99.8544 98.5639MCS13(64QAM

0.67) 11.81 99.9995 0.0001 8.15 99.9991 0.1447MCS12(16QAM

0.75) 15.81 99.9995 0.0000 15.15 99.9995 0.0005MCS11

(16QAM 0.5) 18.81 99.9995 0.0000 18.15 99.9995 0.0000MCS10

(QPSK 0.75) 22.81 99.9995 0.0000 21.15 99.9995 0.0000MCS9

(QPSK 0.5) 24.81 99.9995 0.0000 24.15 99.9995 0.0000MCS7

(64QAM0.83) 5.81 0.0005 0.0005 2.15 0.0005 0.0005MCS6

(64QAM0.75) 9.81 0.0005 0.0000 6.15 0.0005 0.0000MCS5

(64QAM0.67) 11.81 0.0005 0.0000 10.15 0.0005 0.0000MCS4

(16QAM0.75) 15.81 0.0005 0.0000 17.15 0.0005 0.0000MCS3

(16QAM 0.5) 18.81 0.0005 0.0000 21.15 0.0005 0.0000


Page 14 of 16

(continued)

Mode AP SM

Fade Margin(dB)

Availability(%) *

Receivetime in Mode

(%)Fade Margin

(dB)Availability

(%) *

Receivetime in Mode

(%)MCS2

(QPSK 0.75) 22.81 0.0005 0.0000 25.15 0.0005 0.0000MCS1

(QPSK 0.5) 26.81 100.0000 0.0000 26.15 100.0000 0.0000

* Multipath availability calculated using ITU-R P.530-17


Page 15 of 16

Disclaimer

Cambium Networks assumes no responsibility for the accuracy of the information produced by the Cambium LINKPlanner. Reference toproducts or services which are not provided by Cambium Networks is for information purposes only and constitutes neither an endorsementnor a recommendation. All information provided by the Cambium LINKPlanner is provided without warranty of any kind, either expressed orimplied.

All product or service names are the property of their respective owners. © Cambium Networks. 2020

Page 16 of 16

FACULTAD DE INGENIER IA Y COMPUTACION DEPARTAMENTO …

Documents

Transcript of FACULTAD DE INGENIER IA Y COMPUTACION DEPARTAMENTO …