Uso De Radio Mobile 696i5

Manual de Uso de Radio Mobile Este tutorial contiene los fundamentos para el uso del paquete Radio Mobile en el cálculo de radio enlaces terrestres. Fue realizado para los estudiantes de la asignatura Transmisión de Datos o asignaturas equivalentes de la UNEXPO.

Instalación de Radio Mobile a) Crear una carpeta, preferiblemente en la raíz (C:\) y que incluya en el nombre la versión del paquete. Ej: C:\Radio Mobile 11.1.5 b) Descargar el paquete desde Internet y desempaquetar/descomprimir todos los archivos dentro de la carpeta anterior c) Ejecutar el programa "vbrun60sp5" para instalar Visual Basic en el PC (Radio Mobile es una aplicación escita en Visual Basic) d) Ejecutar Radio Mobile. El programa es un archivo ejecutable realizado con el programa Visual Basic. En la versión 11.1.5 el programa se llama “rmwspa”. Es conveniente crear 4 carpetas adicionales dentro de C:\Radio Mobile 11.1.5 para organizar los proyectos: -

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“SRTM” para guardar los mapas originales descargados desde Internet “Mapas” para guardar los mapas ya procesados por Radio Mobile “Imágenes” para guardar las imágenes ( calles, divisiones políticas, nombres de sitios, etc.) que puedan colocarse como “capas” sobre los mapas “Redes” para guardar las redes de comunicaciones creadas (estaciones, enlaces, etc.)

La función exacta de cada carpeta y la naturaleza de la información que contiene se explica en este manual. Lo primero que debe hacerse antes de calcular un radio enlace terrestre, es establecer la cartografía, es decir, obtener los mapas cartográficos con datos de elevación del terreno, sobre el cual se instalará el sistema de comunicación. En los pasos del 1 al 12 se explicará el proceso de obtención de la cartografía. Del paso 13 al 21 se explica el diseño del sistema de comunicación. Radio Mobile utiliza tres tipos de mapas (en este caso son tipos de archivo) con datos de elevación: SRTM, DTED y GTOPO30. En este tutorial se utilizarán mapas SRTM descargados desde Internet. Los mapas SRTM son archivos con extensión .HGT y cubren un área de un grado de arco (unos 110 kilómetros cuadrados) y con una precisión de 3 segundos de arco (unos 90 mts cuadrados). Un archivo .HGT contiene las alturas indicadas como números

enteros de 16 bits con signo, y el nombre del archivo es la coordenada inferior izquierda del mapa que contiene. A continuación se explica obtener estos mapas: 1) Escoger Opciones > Internet

2) Escoger SRTM y marcar la opción indicada abajo. Debe colocarse la ruta de la carpeta en la que se descargarán los mapas SRTM. Esta carpeta debe crearse previamente. En “Directorio FTP Internet” se deja “Otro” para que Radio Mobile busque automáticamente el sitio en Internet (ver abajo).

Nota: En “Directorio FTP Internet” se puede escoger el tipo de mapa que se desea y su precisión en segundos de arco. Automáticamente aparecerá el URL en el campo de texto inferior

3) Escoger Opciones > Datos de Altitud

4) El método que se usará para extraer los datos será desde la base de datos Verificar que el tipo de mapa es SRTM y la carpeta igual que en el paso 2.

5) Entrar en Archivo > Propiedades del Mapa

6) En la pantalla recién abierta se deben indicar los detalles del mapa: a) Ancho y Alto de Pixeles: se coloca en 600 para obtener una imagen cuadrada que ocupe el área de la pantalla b) Ancho y Alto en Km: se coloca 100 porque es el área aproximada que se desea visualizar. El área en kilómetros se “dibujará” usando la cantidad de pixeles indicados en el punto a). Esta información más el punto central del mapa que se escogerá, determinará la cantidad de mapas .HGT que se descargarán y que serán los necesarios para cubrir el área solicitada c) Latitud y Longitud: representan las coordenadas del punto central del mapa. Puede estar ubicado en la posición de la estación base o estación principal. Existen varias formas de colocar este dato. Se usará la primera de las indicadas: - Se visualiza mediante el programa “Google Earth” (o con cualquier otro método) el punto central de la zona deseada, se anotan las coordenadas que aparecen en la parte inferior de la pantalla de “Google Earth” y luego se entra en “Ingresar Latitud y Longitud” para escribir estos valores - Puede entrarse en “Seleccionar un Nombre de Ciudad” y se tomará este como punto central - Con “Mapa del Mundo” Radio Mobile muestra un mapa de la Tierra y debe colocarse el cursor en el punto central deseado. Es el método menos preciso ya que el mapa mundial mostrado es pequeño.

d) Fuentes de Datos de Altitud: Ruta de la que Radio Mobile obtendrá los archivos .HGT previamente descargados. Debe ser la misma ruta en la que se guardaron los archivos de SRTM

Luego de colocar todos los datos, se aplica el botón “Extraer” y una barra de progreso azul aparecerá en la parte inferior mostrando el avance de la transferencia del mapa desde Internet hasta el PC apareciendo finalmente en pantalla un mapa con diferentes colores que representan alturas del terreno (profundizando algo más: en realidad no se descargó un solo mapa sino varios archivos .HGT, lo cual se verifica entrando a C:\Radio Mobile 11.1.5\SRTM. Como se indicó, estos archivos sólo contienen datos de elevación. El “color” que se ve en pantalla lo crea Radio Mobile con un archivo de imagen tipo “bitmap”).

Si se aplica Ver > Grilla de Altitud aparece una rejilla en la parte inferior derecha de la pantalla, con las alturas de punto donde se encuentre el ratón sobre el mapa, y sus alrededores. 7) Se puede comprobar en la carpeta C:\Radio Mobile 11.1.5\SRTM la existencia de uno ( o varios) archivo (s) con nombre similar a : N42E013.HGT. Los archivos SRTM tienen por nombre a las coordenadas de la esquina inferior derecha del mapa. En este caso, 42 grados Latitud Norte y 013 grados Longitud Este. Pueden ser varios archivos para cubrir el área alrededor del punto indicado en la coordenada central. Es nuestro caso, si se desea cubrir un área de 100 Km cuadrados con el punto central escogido, se descargarán la cantidad de mapas suficientes (1, 2, 3 ó 4) necesarios para este fin. 8) Se indica Archivo > Grabar Mapa y se le coloca un nombre, por ej. Caracas, y se guarda en C:\Radio Mobile 11.1.5\Mapas. Se debe escoger un nombre que identifique completamente el área presentada. Se observa que el archivo guardado tiene extensión .MAP. Este archivo es binario, con información de alturas de relieve parecido al .HGT pero que contiene la información de los varios archivos .HGT requeridos para construirlo. Desde este punto en adelante, Radio Mobile no utilizará más los archivos .HGT sino el .MAP. Para probar esto, se cierra Radio Mobile

(cerrándose los archivos .HGT descargados) y se abre el .MAP recién guardado. 9) Se indica Archivo > Grabar Imagen y se le coloca un nombre, por ej. Caracas, y se guarda en C:\Radio Mobile 11.1.5\Imagenes. El nombre debería ser igual que el del mapa, para mantener la información organizada. El archivo bitmap contiene los colores que muestra el mapa. No contiene información sobre altitud. Se observa que en C:\Radio Mobile 11.1.5\Imagenes se crearon cinco (5) archivos llamados Venezuela pero con extensiones diferentes: -

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“.bmp” es un mapa de bit con la imagen fotográfica del mapa. No contiene datos de elevación sino el dibujo en sí mismo “.dat”, “.geo” y “.inf” son archivos que relacionan a Caracas.bmp con Caracas.map. Pueden abrirse con cualquier editor de texto y familiarizarse con su contenido. “.kml” es un archivo de texto XML que, al abrirlo con Google Earth muestra el punto central y los alrededores que fueron tomados para el mapa, usando la aplicación Google Earth. También se puede abrir con un editor de texto: se observarán las coordenadas que se le pasan a Google Earth.

En el anexo hay una muestra de estos archivos 10) Como se observa, el mapa del paso 6) no contiene en su interior nombres de referencias como carreteras, pueblos, ríos, divisiones políticas, etc, sólo colores con una leyenda, arriba, para saber el rango de altitudes . Para agregar esta información debe descargarse una “capa” que contenga esta información y sobreponerla al archivo Venezuela.bmp. Se entra en Editar > Combinar Imágenes . Se selecciona una fuente mundial de imágenes. En este caso “Internet Google Map” y “Caminos” (en este caso también el archivo .kml, le informará a Google Map sobre las coordenadas requeridas). Las opciones: “bit a bit”, “multiplicar” y “agregar” combinarán con varios modos de transparencia u opacidad la imagen de fondo (relieve) con el mapa político. La opción “copiar” hace que el mapa político se coloque directamente sobre el de relieve, ocultándolo completamente. Nota: Si antes de empezar este paso 10, se habían cerrado el mapa y la imagen, deben abrirse con Archivo > Abrir Mapa y Archivo > Abrir Imagen, respectivamente.

11) Se escoge “Operación Bit a Bit” y aplica “Dibujar”. Aparecen los caminos sobre el mapa original, es decir, se agregó una “capa” al mapa. Al final del proceso aparece un cuadro de dialogo en el que se pregunta si ambas capas se guardarán en un mismo archivo .bmp o en archivos separados. Se escoge “Mantener en la misma imagen”

12)

Se guarda esta imagen con el mismo nombre “Caracas.bmp”.

Es importante recalcar que los “caminos” sólo modificaron el archivo .bmp original pero el .map y los restantes. Importante: El archivo .BMP puede editarse con un editor de imágenes ( Ej. Paint) para agregar información relevante Pueden agregarse nuevas capas sobre el archivo .bmp recién obtenido pero no debe sobrecargarse porque se hace confusa su interpretación Finalmente, se guardan y cierran el mapa y la imagen. En este punto queda completada la cartografía de nuestro sistema. 13) Para diseñar una red de telecomunicaciones se abren el mapa y la imagen correspondiente. También debe activarse la grilla de altitud ( Ver > Grilla de Altitud) para mostrar las alturas del relieve en la esquina inferior derecha. 14)

Entrar en Archivo > Propiedades de Redes > Parámetros

Se debe asignar un nombre a la red de telecomunicaciones. La “red de telecomunicaciones” en Radio Mobile representa el sistema completo formado por estaciones base, estaciones clientes, estaciones punto a punto, etc. En este punto, además del nombre del sistema completo, deben colocarse datos comunes del sistema como el tipo de relieve, el clima, la banda de frecuencias de operación, el tipo de polarización de antenas, etc. La mayoría de las opciones como Clima, Conductividad, etc se entienden claramente. El Modo Estadístico se refiere al uso que se le dará al sistema. Estas son sus opciones: Intento: conexión punto a punto Accidental: para prueba de interferencias Móvil: para comunicaciones móviles. Una estación base y las estaciones restantes móviles Difusión: Conexión uno a todos (TV, Radio etc.)

15)

Entrar en Archivo > Propiedades de Redes > Sistemas

Para Radio Mobile un “Sistema” es un tipo o nombre genérico para una Unidad o Equipo. Por ejemplo, se puede tener un sistema formado por una estación base y diez estaciones clientes, donde la estación base es un “tipo” de equipo, tres estaciones clientes son de otro “tipo” y las siete estaciones clientes son de “tipo” diferente. La palabra “tipo” o cubre: potencia de transmisión, sensibilidad de recepción, atenuación de los alimentadores, forma de antena, etc. En este caso se emplearán dos sistemas: la estación base y la estación cliente. Se indica sobre la lista izquierda a “Sistema 1” y se le indican su nombre y características. Luego se indica “Sistema 2” y se realiza lo mismo. Ver a continuación.

Estación Base:

Estación Cliente:

16)

Entrar en Archivo > Propiedades de Redes >

En esta sección se asocia cada una de las Unidades a un tipo de Sistema. Además se establece la función que realiza dicha Unidad: Control, Subordinada y Repetidora. En nuestro caso, la Unidad 1 se estableció como tipo “Estación Base” con función de Control y las Unidades 2 y 3 como “Estación Cliente” con función de Subordinada.

17)

Entrar en Archivo > Propiedades de las Unidades

Se le coloca un nombre descriptivo a cada Unidad (Unidades 1, 2 y 3). En este caso se colocaron los nombres de las ubicaciones geográficas. La Unidad 1 se renombró Parque Central. Las Unidades 2 y 3, El Silencio y Petare, respectivamente. Luego se cierra el cuadro de diálogo.

18) Se coloca el cursor sobre el mapa, en el punto que se desea colocar la estación “Parque Central”. Se debe ser muy cuidadoso en esta acción. Se abre Archivo > Propiedades de las Unidades y se pulsa sobre “Colocar Unidad sobre Posición del Cursor”. Debe aparecer un ícono representativo de la estación.

Se repite el procedimiento para las dos Unidades restantes. Al final queda así:

19)

Realización de los Cálculos del Radio Enlace.

Entrar en Herramientas > Enlace de Radio. Debe aparecer una imagen como esta, con los cálculos de potencia y pérdidas del enlace:

“Perdidas” (indicada en la zona superior) incluye todo lo que ocurre entre las antenas transmisora y receptor: Perdidas de Espacio Libre + Obstrucciones + Bosque + Urbano + Estadísticas (en cuál ambiente se desplaza la señal) Azimuth: Orientación de la antena con respecto al norte magnético Angulo de Elevación: Grados de la antena “hacia arriba” o “hacia abajo” con respecto al plano de la tierra Campo E: Campo eléctrico recibido en la antena receptora Niveles Rx: Niveles de potencia y voltaje recibidos en la antena receptora

Para conocer el resultado del resto de los enlaces se pueden cambiar las Unidades involucradas bajo las etiquetas de “Transmisor” y “Receptor” Además de la pantalla anterior, se puede generar un reporte de los resultados en Herramientas > Reporte de Red

Este es un ejemplo tomado de Internet (no corresponde al caso estudiado): Radio Mobile Report generated at 11:04:16 on 05-18-2006 --------------------------------------------------------------------------General information --------------------------------------------------------------------------Net file C:\PFC\REDES\HUANUCO ESTE\PTO INCA\PTO_INCA.NET Map file C:\ \PFC\REDES\HUANUCO ESTE\PTO INCA\ PTO_INCA.MAP Map centre 09°07'07"S 075°00'32"W FI20LV Map size 50,0 km N-S, 63,30 E-W --------------------------------------------------------------------------Active units information --------------------------------------------------------------------------Name Location Elevation C.S. PUERTO INCA 09°22'48"S 074°57'54"W FI20MO 209,0m R1 09°34'54"S 075°00'03"W FI20LK 339,0m --------------------------------------------------------------------------Systems --------------------------------------------------------------------------Name Pwr Tx Loss Ant. Gain Rx thresh. Ant. height SR5 6M 29dBi 0,398W 0,5dB 29,0dB -94,0dBm 12,0m --------------------------------------------------------------------------Active nets information --------------------------------------------------------------------------Enlace1- CS PInca – R1 Star topology 5750,0 MHz to 5825,0 MHz Vertical polarization Mode of variability is Broadcast: 90% of time, 80% of locations, 80% of situations, 10% of forest Refractivity= 301 N-units, conductivity= 0,005 S/m, permittivity= 15 Equatorial climate Net : # 01 02 Role: Antenna: System: C.S. PUERTO INCA 01 78 Master 18,0m SR5 6M 29dBi AP CODO POZ Cab 02 78 Slave 6,0m SR5 6M 29dBi Quality = 50 - number of resend 20) Finalmente se guarda la red con “Grabar redes como …” y se guardará en C:\Radio Mobile 11.1.5\Redes. Se nombrará como “Enlaces de Caracas” u otro nombre representativo que indique la función y la geografía (Ej. Sistema WI-FI para La Pastora) 21) Cuando se desee abrir el proyecto, es suficiente con activar Radio Mobile y luego entrar en Archivo > Abrir Redes y escoger el nombre de la red. Radio Mobile automáticamente cargará el archivo .map y el .bmp relacionado con esa red

Anexo: Contenido de Archivos de Radio Mobile En este ejemplo se descargó desde Internet un mapa SRTM con coordenadas centrales N 50 y E 50. Este mapa se guardó automáticamente en C:\RadioMobile\SRTM. Al descargarlo se comprobó que estaba formado por 4 archivos .HGT (se muestran abajo). Observar sus nombres.

Se guardó el mapa (Archivos > Guardar Mapa) con el nombre “prueba 50-50” en C:\RadioMobile\Mapas. En este punto, los cuatro archivos .hgt forman un solo .map que es el que utilizará Radio Mobile Luego, se guardó la imagen (Archivo > Guarda Imagen) en C:\RadioMobile\Imagenes y se le colocó como nombre “prueba 50-50”. Aparecieron 5 archivos en esta carpeta, todos con nombre “prueba 50-50” pero con diferentes extensiones. prueba 50-50.bmp Es el archivo que contiene el dibujo del mapa, es decir los pixeles con sus colores (no contiene información sobre altura del terreno, coordenadas, etc.) prueba 50-50.kml

Es un archivo de datos XML, básicamente coordenadas. Al abrirlo con Google Earth, éste lee las coordenadas, se conecta a Internet y muestra el mapa referido. Se abre con Block de Notas. prueba 5050.bmp 88ffffff prueba 50-50.bmp 0.75 <north> 50.22497 <south> 49.77503 <east> 50.34999 <west> 49.65001 Los tres archivos siguientes relacionan los archivos “prueba 50-50.bmp” y “prueba 50-50.map”. Se abren con Block de Notas. .info 50.13.48N, 049.39.00E 49.46.50N, 050.21.00E Radio Mobile - prueba 50-50 .geo #FILENAME prueba 50-50.bmp URL prueba 50-50.bmp TIEPOINT 0 0 49.65001 TIEPOINT 513 513 50.34999 .dat 1 49.65001,50.22497 50.34999,50.22497 50.34999,49.77503 49.65001,49.77503 default.map 5 16 -6 335 30 70 0 0 0 -6 16

50.22497 49.77503

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