EJERCICIO DE RADIOENLACES DIGITALES

ENUNCIADOS DE EJERCICIOS DE RADIOENLACES DIGITALES.
Ejercicio 1º.-En un radioenlace monovano digital cuyos datos se expresan a continuación determinar:
DATOS:
f = 20 GHz, polariz. Horizontal
Distancia del vano = 10 Km.
Velocidad binaria: STM-1 (155,2 Mbps)
Cifra de ruido del RX: 4,5 dB.
Modulación: 16 QAM
Zona hidrometeorologica H; R= 32 mm/h.
K·Q = 2·10-7
Pérdidas en guías: 1 dB (en recepción)
Pérdidas en branching: 0,8 dB (en recepción)
Antena Rx: D = 40 cm, k = 55%
W3 = 10,5
W6 = 14,5
factor de redondeo: 0,15
KH : 0,0751 H = 1,099
Constante de signatura k3 = 0,72
a) Obtener la PIRE de transmisión para que el M6 sea de 30 dB sin considerar pérdidas por gases.
b) En las condiciones del apartado anterior, determinar el Ptp y el Pts , para una Peb = 10-3
c) Sin considerar los equipos, ¿Cumple el criterio restrictivo de indisponibilidad?. En caso negativo,
determine la PIRE necesaria para cumplir dicho objetivo.
Ejercicio 2º.-En el radioenlace monovano digital cuyos datos se expresan a continuación:
DATOS:
f = 30 GHz, polariz. Horizontal
Distancia del vano = 3 Km.
Cifra de ruido del RX: 5 dB.
K·Q = 2·10-7
Zona hidrometeorologica H; R= 32 mm/h.
PIRE: 71,3 dBm
Velocidad binaria: STM-1 (155,2 Mbps)
Antena de recepción: D= 30 cm, k = 60 %
factor de redondeo del coseno alzado: 0,2
KH : 0,187 H = 1,021
Notas:
1. La atenuación específica para los gases se pueden obtener de forma aproximada de la gráfica.
2. Los valores leídos de la gráfica de la Peb se han de aproximar al múltiplo de 0,5 inmediatamente superior
Peb (10x)
-3
16 QAM
64 QAM
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
a) Determinar la probabilidad de que la BER, en recepción para las modulaciones indicadas en la gráfica,
esté entre los valores de 10-9 y 10-6 , suponiendo que sólo existe desvanecimiento plano.
b) Determinar cual de los dos modulaciones cumple el requisito restrictivo de indisponibilidad, supuesto
que no se considera la de los equipos
c) En el enlace existe un obstáculo vertical lateral, a mitad de recorrido, separado del rayo directo 0,5 m.
Determinar en estas condiciones la probabilidad de error en recepción para la modulación que cumplió
el requisito de indisponibilidad del apartado anterior.
Ejercicio 3º.-En un radioenlace digital monovano, determinar:
DATOS:
f = 10 GHz,
Velocidad binaria: 55 Mbps
Modulación: 16 QAM
K·Q = 2·10-7
Distancia del vano = 25 Km.
GTx = GRx = 30 dB
PTx = 7 dBm
NF del RX = 5 dB.
factor de redondeo (rool-off): 0,2
Constante de signatura k6 = 1,4
Peb
10-4
10-5
BPSK/4PSK
16 QAM
8 PSK
10-6
10-7
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
a) La B.E.R. obtenida en recepción sin tener en cuenta ningún tipo de desvanecimiento.
b) Si el porcentaje de tiempo total en el que se permite que la Peb sea mayor o igual que 10-6 es de 0,0197
%, determinar si el radioenlace cumple dicho requisito. Si no cumpliese, indicar que habría que
modificar en recepción para conseguir que se cumpla, razonando la respuesta. (No considerar la lluvia).
Ejercicio 4º.-Se desea realizar un radioenlace digital para enlazar dos edificios de una determinada
ciudad.
DATOS:
f = 21 GHz,
Pérdidas en guías: 4 dB (1,5 en transmisión)
Distancia del vano = 6 Km.
Pérdidas por gases: 0,95 dB
Velocidad binaria: STM-1 (155,2 Mbps)
Antena Rx: Ganancia = 36 dB
Figura de ruido del RX: 0,9 dB.
Modulación: 16 QAM
Eb/N0 mínima: 28 dB (sin incluir márgenes contra desvanecimiento)
Nota: Para este caso particular , el margen de seguridad para protección frente a desvanecimientos en
función de la frecuencia de trabajo, la separación entre antenas y la tasa de error máxima para el 99,99%
del tiempo, puede ser aproximado por la siguiente expresión:
mS (veces)  8,55·103 ·
f (GHz)·d (Km)3
BER
a) ¿Qué PIRE mínima, expresada en dBW, tendremos que transmitir para asegurar la comunicación (tasa
de error menor de 10-4 para el 99,99% del tiempo).
b) Si la antena transmisora tiene las mismas características que la receptora, aunque con la mitad de
diámetro ¿Para PIRE mínima, que potencia, en vatios, consumirá el transmisor , si el rendimiento del
éste es del 25%?
Abril de 2000
SISTEMAS Y SERVICIOS DE TELECOMUNICACION (Propagación y Radioenlaces)
Ejercicio 5º.: En la siguiente figura se representa en planta un radioenlace para enlazar dos edificios de una
determinada ciudad. El enlace está por debajo de la altura del edificio interpuesto y éste puede ser
considerado como un filo de cuchillo.
DATOS:
Frecuencia de trabajo: 15 + última cifra del DNI (GHz).
Régimen binario: STM-1
Modulación: 128 QAM. Factor de roll-off: 0,2
20 m
Atenuación debida a gases: despreciable
1m
Figura de ruido del receptor: 2 dB.
Potencia transmitida: 20 dBm
W4 teórico = 22 dB
500 m
500 m
Margen modem: 2 dB Mejora por FEC: 6 dB
Pérdidas en guías y branching: 2 dB (1 dB en el lado transmisor).
Antenas: Parabólicas, de 10 cm de radio y 75% de eficiencia.
Zona hidrometeorológica: K; R = 4,5 dB,
Longitud efectiva para lluvia: 1 Km
Constantes geoclimáticas y rugosidad: K·Q = 2·10-7
Constante de signatura: K4(10-4) = 1
FORMULAS
 D 
G T ,R   

  
2
=h
2 (d1 + d2)
 d1 d2
Ptl,a (%) 

2

      ·log ·  A p 
 E
Gi
6·80·2
2
Pr =


(  0,1) 2 + 1 +   0,1
 m 
P ts = 100 ·4,32· k  
 TS 
1,5
d
 m  0,7· 
 50 
2
Ptp = 100·P0·10
1  exp  0,2·P03 / 4
P0 = K·Q· f · d

 M / 10
U4 = - 174+ W4 + FN + 10 log R b
3
A( ) = 6.9 + 20 log

Ptl,m  2,85·Ptl,a
0,87

 2 h1h2   
E 2  E02  (1   ) 2  4 cos2 
 
  d
2 

a) Calcular el valor de PIRE transmitida y el ancho de banda.
b) Sin considerar el rayo reflejado obtener el valor de la potencia recibida.
c) Calcular el porcentaje de tiempo del peor mes en que se supera una BER de 10-4 para la situación
anterior.
d) Considerando el rayo reflejado con un coeficiente de reflexión 0,7180º , y sin considerar la difracción del
rayo principal, cual sería la potencia recibida.
e) Indica como podrías considerar la difracción del rayo principal en el proceso de cálculo anterior,
suponiendo que no se introduce un desfase adicional al rayo principal.
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AUDIOVISUAL Y COMUNICACIONES
Junio de 2002
Ejercicio 6º. Un sistema LMDS a 26 GHz enlaza un punto central de distribución con un usuario que
requiere alta capacidad y altas prestaciones a una distancia de 2 Km. La tasa binaria utilizada es de 34 Mb/s
y se exige una BER inferior a 1·10-9 durante al menos el 99,999 % del tiempo. El sistema utiliza una
modulación 16 QAM con filtro coseno alzado de factor de forma 0,3.
La probabilidad de error en función de la relación energía de bit a densidad
espectral de ruido (Eb/N0 en veces) puede aproximarse para valores elevados
la siguiente expresión:
Otros datos para el enlace son:
Atenuación por gases
Atenuación por lluvia para el 0,01%.
Atenuación por guías:
Antenas parabólicas para TX y Rx
Figura de ruido.
Ag
A0,01
Af

NF
Eb
1
1  ·
Pe  e N0 log2 M por
2
= 0,4 dB
= 10 dB
= 1,5 dB
= 30 cm ; eficiencia = 0,7
= 3 dB.
a) Determinar la potencia recibida umbral para la BER especificada.
b) Calcular el margen de atenuación por lluvia para las condiciones enunciadas (% de tiempo)
considerando el fenómeno aislado.
c) El porcentaje de aparición de desvanecimientos multitrayecto, incluidos los planos y selectivos, puede
aproximarse por la siguiente expresión en función de un margen equivalente. (f en GHz, d: Km).
Ptm 100··10

Me
10
  0,37·106 ·f 2 ·d 2
Suponiendo sólo la contribución de este tipo de desvanecimiento, calcular el margen equivalente necesario
para cumplir las condiciones del enlace enunciadas.
d) Considerando de forma simultanea los dos márgenes calculados en los apartados b) y c), una
interferencia que provoca una degradación de 10 dB y la utilización de una codificación cíclica con una
ganancia de código de 5 dB, para la BER considerada, calcular la PIRE y la potencia transmitida necesarias.
Septiembre de 2004
RADIOCOMUNICACIÓN
Ejercicio 7º. Un retransmisor de Televisión Digital Terrena (TDT) transmite en el canal 63 de UHF, con
una PRA de 10 Kw. Está situado en un emplazamiento a 740 m de altitud y utiliza un mástil de 30 m de
altura. La zona donde se desea recibir la señal se encuentra a una distancia de 40 Km del transmisor y a 600
m de altitud (considerar el nivel de señal a 10 m por encima del suelo). A 10 Km de la zona de estudio se
sitúa un cerro con una altitud de 650 m.
Nota: El centro de la banda para canales de TV en UHF:
f (MHz) = 474 + 8 · (nº canal - 21)
a) Determinar la atenuación por difracción del obstáculo existente en el trayecto para los valores de la
constante atmosférica K = ∞ y K = 2/3.
b) Calcular el nivel de señal en recepción para el caso peor de K = 2/3, considerando la utilización en
recepción de una antena YAGI con una ganancia con respecto al dipolo λ/2 de 12 dB.
c) Considerando que el nivel mínimo en recepción para esta frecuencia es de 45 dBµV (sensibilidad)
y que la antena tiene una impedancia de 75 Ω, comprobar si el nivel recibido permite una adecuada
recepción en la zona de estudio.