Ingeniera de Radioenlaces 2014-B

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTN AREQUIPAFACULTAD DE INGENIERA DE PRODUCCIN Y SERVICIOSESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELECTRNICA

INTRODUCCION AL DISEO DE REDES INALAMBRICASPROYECTO FINAL

Sistema interconectado Radio entre las localidades de Camana-Majes-La Joya

ALUMNOS: LINARES REYES BILL J. :CERVANTES CASTRO ALONSO :ZAPANA APAZA EDDIE W.:MIANO CUENTAS, LEONIDAS:JARA NEIRA, JALTON

Arequipa-Per2014

INDICE1. TEMAPAG. 31.1 JUSTIFICACIONPAG. 31.2 INTRODUCCIONPAG. 31.3 PUNTOS DE INTERCONECCINPAG. 31.4 OBJETIVO GENERALPAG. 41.5 OBJETIVO ESPECIFICOSPAG. 41.6 NECESIDAD DE TRFICOPAG. 41.7 NUMERO DE CANALESPAG. 41.8 CALCULO DE TRFICO DE VOZPAG. 51.9 CARTA GEOGRAFICA DE LA ZONAPAG. 52. ESQUEMA DE INTERCONECCINPAG. 62.1 Puntos, Coordenadas de UbicacinPAG. 63. PERFILESPAG. 73.1 Majes hacia La joyaPAG. 73.2 Majes hacia camanaPAG. 73.3 Majes hacia repetidor1PAG. 83.4 repetidor1 hacia repetidor2PAG. 83.5 Repetidor 2 hacia CamanaPAG. 94. RUTASPAG. 105. CALCULO DE ANTENASPAG. 105.1 VariablesPAG. 135.2 DatosPAG. 145.3 ENLACE MAJES SANTA RITA DE SIGUASPAG. 155.4 ENLACE SANTA RITA DE SIGUAS MAJESPAG. 175.5 ENLACE MAJES REPETIDOR1PAG. 205.6 REPETIDOR1 REPETIDOR2PAG. 205.5 REPETIDOR2 CAMANAPAG. 216. Determinacin de EquipamientoPAG. 247. INFRAESTRUCTURA BsicaPAG. 368. COSTOSPAG. 439. Conclusiones y RECOMENDACIONESPAG. 45

1. TEMA:

Sistema interconectado Radio entre las localidades de Arequipa Lluta Huambo.1.1 JUSTIFICACINArequipa es una regin muy productiva en el mbito de agricultura y es muy importante que las localidades estn intercomunicadas para un flujo de comercio ptimo.Con crecimiento de la poblacin de los distritos la necesidad de comunicacin aumentara y es debido a eso el planteo de este proyecto de radioenlace entre las localidades de Arequipa Lluta - Huambo uniendo la costa con el interior de la regin, ya que en unos aos se viene un gran cambio para el pas y necesitamos estar a la vanguardia de esos cambios.1.2 INTRODUCCIONPara nuestro proyecto se tiene que tomar las siguientes consideraciones: Estudio de demanda de trafico de telecomunicaciones entre las ciudades Decisin de las caractersticas para la transmisin Seleccin de las frecuencias a utilizarse seleccin de la ubicaciones de las estaciones Planificacin de los edificios, torres, suministros de fuentes y carreteras de acceso para las estaciones Consideracin de los planes de mantenimientos del sistema Decisin de las especificaciones para la adquisicin de los equipos de microondas. ConstruccinUna vez concluida la construccin del sistema, se debe inspeccionar y verificar los resultados anteriores, cada etapa del procedimiento de diseo de radio enlace tiene una relacin mutua con los otros.

1.3 PUNTOS DE INTERCONECCINRadioenlace entre Arequipa Lluta Huambo.

1.4 OBJETIVO GENERAL:

Interconectar las municipalidades de los distritos de Arequipa Lluta Huambo para una red privada de servicios de voz con todos los parmetros de transmicion.1.5 OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Establecer un radioenlace entre los distritos de Arequipa Lluta Huambo. Realizar las conexiones necesarias con el fin de proveer una red privada de voz entre los distritos de Arequipa Lluta Huambo.1.6 NECESIDAD DE TRFICO:Debido a la la necesidad de interconexin entre los distritos de Arequpa Lluta - Huambo es de suma importancia.

ProvinciaHabitantes

Arequipa39445

Lluta4519

Huambo24192

Fuente: INEI (Instituto Nacional de Estadstica e Informtica)

1.7 NUMERO DE CANALESSe realizar un clculo de la necesidad de comunicaciones de la zona, basado en el estudio del trfico telefnico para las lneas de abonados locales.

El volumen de trfico se mide con la unidad llamada Erlang. Un Erlang representa una lnea troncal usada permanentemente por el lapso de una hora.

Por ejemplo una lnea usada 30 minutos cada hora utiliza 0.5 Erlang, 2 lneas usadas cada una 30 minutos utilizan un total de 1 Erlang, una lnea usada 20 minutos (0.33 Erlang) y otra usada 30 minutos (0.5 Erlang) utilizan un total de 0.83 Erlang; o tambin si tenemos 60 llamadas por hora, de 1 minuto cada una, entonces necesitaremos manejar 1 Erlang.

El problema es que en la vida real las llamadas no estn especificadas en el tiempo ni tienen la misma longitud. A veces la lnea puede estar ocupada (esto se llama bloqueo) y otras veces puede estar libre pero no haber llamadas.La teora de Erlang determina cual es la probabilidad de que una llamada entrante sea bloqueada, con lo cual podemos estimar el nmero de lneas necesarias para implementar la red. Cmo objetivo de diseo usaremos para los clculos una probabilidad de bloqueo uniforme de 0.01 1.8 CALCULO DE TRAFICO DE VOZ:

ProvinciaHabitantesUso PorcentualTrfico (Erlang)Total ErlangCanalesTransmisin

Huambo3944525%0.0159.17883 - E1

Lluta2419225%0.0136.29602 - E1

Arequipa5131450%0.0114.23601 - E1

1.9 CARTA GEOGRAFICA DE LA ZONA

2. ESQUEMA DE INTERCONECCIN:

2.1. Puntos, Coordenadas de Ubicacin:

LUGARALTITUD(msnm)COORDENADASLatitudGEOGRAFICASLongitudFACILIDADES

Majes14001622'01"S7212'16"OTodos los serviciosTorre 15 m

Santa Rita de Siguas12701629'28"S7205'28"OTodos los serviciosTorre 15 m

La Joya12141641'46"S7154'15"OAcceso-carreteraServicio ElctricoTorre 12m

Camana151637'17"S7243'34"OAcceso-carreteraServicio ElctricoTorre 12m

3. PERFILES:3.1 Majes hacia La joyaSi hay linea de vista por lo tanto no se necesita repetidor

3.2 Majes hacia camanaNo hay linea de vista por lo tanto se tiene que implementar 2 repetidores en 2 lugares picos que obstaculizan la linea de vista

3.3 Majes hacia Repetidor1 Se pondra repetidores en los puntos mas elevados entre entre Majes y Camana

3.4 Repetidor2 hacia Repetidir1Esta Zona es muy accidentada y se busco el lugar mas ptimo para la colocacin de antenas.

3.5 Repetidor 2 hacia CamanaEste tramo es una pendiente y no existe obstculo alguno, y logramos tener lnea de vista hacia Camana.

4. RUTAS:

Ruta 1: Majes Santa Rita de siguas La Joya Ruta 2: Majes Repetidor 1 Repetidor 1 CamanaCaractersticasRuta 1Ruta 2

Distancia total (km)48 Km62 Km

Nmero de repetidoras02

Cantidad de obstculosningunaAlta

Presencia de lnea de vista en todo el tramoSiNo

Facilidades de accesoSiSi

Flexibilidad de ampliacinSiSi

5. CALCULO DE ANTENAS:

Para este proyecto tenemos como requisitos de diseo las altura de la antenas los cuales van ha ser analizados con clculos. Se usara un software para hallar las alturas de las antenas

LUGARALTITUD(msnm)COORDENADASLatitudGEOGRAFICASLongitud

Majes13811622'01"S7212'16"O

Santa Rita de Siguas12701629'28"S7205'28"O

La Joya12141641'46"S7154'15"O

Camana151637'17"S7243'34"O

Correccin de altura debido al radio de la tierra para un factor de correccin K=4/3, es despreciable para enlaces con distancias menores a 10 Km. La claridad debe ser mayor o igual que el 100% del radio de fresnel K=4/3 para los obstculos considerados en el trayecto del enlace. Dentro de las reas urbanas y sub-urbanas se tomar en cuenta la proyeccin futura de construccin de edificios. Aparte de los clculos tericos, es imprescindible considerar las condiciones de los alrededores del lugar donde ir ubicada la torre, es decir rboles, casas, postes, recinto de la misma estacin u otros obstculos. As mismo otros proyectos y necesidades futuras. Una altura de antena negativa, obtenida como resultado de los clculos en la relacin de alturas de antenas, significa la presencia de una completa lnea de vista en el trayecto. En el caso de que el obstculo natural sea un rbol se considerar un factor de crecimiento de 5 m.

5.1 variables:

Dnde:hs: Altura del obstculo sobre el nivel del mar (m)hg1, hg2: Altura de las estaciones sobre el nivel del mar (m)ha1, ha2: Altura de las antenas sobre el nivel del suelo (m)h1, h2: Altura de las antenas sobre el nivel del mar (m)hc: Claridad (m)ho: Radio de fresnel (m)hcm: Margen de claridad (m)d1, d2: Distancia de las estaciones hacia el obstculo (Km)

Relacin de Altura de Antenas (m):

Longitud de Onda (m):

Frecuencia Central:

Factor de correccin:

Radio de la Tierra:

Radio de fresnel:

La altura de la antena 1:

Claridad (m):

Margen de Claridad (m):

5.2 DATOSDATOSMJ - SRSSRS - LJMJ R2R2 R1R1 - CAM

Distancia entre estaciones (Km)d20.16630.48246.2038.03216.047

Distancia de la 1era estacin al obstculo (Km)d19.2197.82.42.7

Distancia de la 2da estacin al obstculo (Km)d210.4669.48215.9035.6326.347

Altura del obstculo (msnm)hs1341.512021173.51216.7822

Altura de la 1era estacin (msnm)hg11401.11279.6119912681057.9

Altura de la 2da estacin (msnm)hg21279.6119912681057.9110.9

Altura de antena sobre el nivel del suelo 1era estacin (m)ha12020202020

Altura de antena sobre el nivel del suelo 2da estacin (m)ha22020202020

Altura de antena 1da estacin (msnm)h11421.11299.6121912881107.9

Altura de antena 2da estacin (msnm)h21299.6121912881107.9130.9

Frecuencia de Trabajo (MHz)f025002500250025002500

Radio de la Tierra (km)a6,3706,3706,3706,3706,370

Factor de correccink1.33331.33331.33331.33331.3333

Altura de antena sobre el nivel del suelo 1era estacin (m)ha128.077612.4406-32.336916.464981.0207

Longitud de onda0.120.120.120.120.12

Radio de fresnel (m)ho22.962127.998124.503014.210715.0766

Claridad (m)hc27.527239.708931.330615.005716.0845

Margen de claridad (m)hcm4.565111.71086.82760.79501.0079

PositivaPositivaPositivaPositivaPositiva

Seleccin de las antenas a ser usada en el radioenlace

Para elegir el tipo de antena es necesario tener muy en cuenta sus caractersticas fsicas sus parmetros de ganancia y directividad ya que estas caractersticas estn ligadas al tipo de terreno donde se quiere colocar la antena. Los clculos se presentan como sigue:

Calculo de la atenuacin en el espacio Libre.Calculo de la probabilidad de Rayleigh y el tiempo de interrupcin.Calculo del margen de FaydingCalculo de la Potencia de recepcinCalculo de la ganancia de las antenasRecalculo del margen de Fayding y de la Potencia de recepcin5.3 ENLACE MAJES SANTA RITA DE SIGUASMediante software y por clculos matemticos

Atenuacin del espacio libre

Probabilidad de Rayleigh y Tiempo de interrupcin.

DondeQ = 2.1 x 10-9 rea montaosaQ = 5.1 x 10-9 rea plana

Margen de Fayding

Potencia de recepcin

Se considera para todos los casos del equipo transmisor modelo HSX con una sensibilidad de -92,5 dBm para la banda de 6.175 GHz y con un BER de 10-6.

Ganancia de las antenas

Para este punto, tomaremos una atenuacin de la guia onda (Lft) de 3.5dB/100mLft : Prdidas (alimentador, filtros y circulador) en Tx y Rx (dB)

Asumiendo las dos antenas con la misma ganancia se tiene que cada antena debe tener una Ganancia de 14,56 dB, con este dato consultamos al catalogo de antenas y elegimos el valor por exceso.

Del catalogo tomamos el siguiente valor para la antena HSX6-59, el cual tiene una ganancia de 38.8dBi

Recalculo del margen de Fayding y de la Potencia de recepcin

Como podemos observar en el caso que sobrepase la potencia de recepcin haremos uso de atenuadores para asegurar que no se dae el equipo en los casos que correspondan. Por lo tanto aseguramos la comunicacin del enlace ya que la antena es bastante directiva.5.4 ENLACE SANTA RITA DE SIGUAS LA JOYA Mediante software

5.5 ENLACE MAJES REPETIDOR1 Mediante software

5.6 ENLACE REPETIDOR1 REPETIDOR2 Mediante software

5.7 ENLACE REPETIDOR2 CAMANA Mediante software

5.8 DETERMINACION DE PARAMETROS DE ANTENAS

Al evaluar la distancia y lnea de vista de nuestro radioenlace, nos decidimos por utilizar un repetidor pasivo back to back con las mismas antenas utilizadas en las estaciones base.

Evaluacion de la calidadEn esta parte del proyecto tomaremos en cuenta los datos anteriormente calculados como la claridad.

Atenuaciones en el espacio libre:

Perdida en los alimentadores:

Para este punto, tomaremos una atenuacin de la guia onda (Lft) de 3.5dB/100mLft : Prdidas (alimentador, filtros y circulador) en Tx y Rx (dB)

este valor multiplicado por el largo de la antenas y por el numero de estas, que en este caso son 2, y adicionarle la perdida de insercin = 2dB entonces la atenuacin total es:

Clculo de la probabilidad Rayleigh:

Clculo del tiempo de interrupcin:

Clculo del Margen de Fading (MF):

Clculo de la Potencia Standart del receptor

Clculo de la ganancia de antena:

Asumiendo que las antenas tienen igual ganancia

Observando el catalogo elegimos por exceso la antena HSX6-59 de 38.8 dBi de ganancia.

Recalculo de la potencia de recepcin:

Haciendo reclculos y consultando al catalogo:El modelo HSX6-59 tienen una potencia mxima de 39.1 dB, el cual satisface nuestras necesidades.Por lo tanto se necesitaran antenas del tipo HSX6-59 tienen una potencia mxima de 39.1 dB, el cual satisface nuestras necesidades para ambos enlaces.Este grafico muestra las alturas donde se encuentra nuestro radioenlace. Aclarando que las alturas de las antenas son las mismas por el calculo que se dio anteriormente.

6. Determinacin de EquipamientoCONFIGURACIN DE LA REDPlan de Canalizacin.Se har uso del siguiente nmero de canales:MAJES LA JOYA30 canales de voz 2 canales de datos

Debido a que existe una similitud entre el nmero de canales entrantes y salientes se realiza el mismo plan tanto para emisin como para recepcin aparte se toma un canal de reserva si hubiera algn aumento de demanda.

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Plan de frecuencias:Plan de distribucin de canales banda de 6Ghz (6000 7110Mhz)REC. UIT-RF.383-6fn = f0 259,45 + 29,65nfn = f0 -7.41 + 29.65nn = 1,2,3,4,5,6,7 u 8f0 = 6000,00

fnTxfnRx

F12945,20f16197,24

F26974,85f26226,89

F36004,50f36556,54

F46034,15f46286,19

F56063,80f56315,84

F66093,45f66345,49

F76123,10f76375,14

F86152,75f86404,79

Tipos de Equipos:

Equipo de mux con salida de 2 Mbps Model208A/ANT/S/SPE1 PCM Mux/DemuxCantidad: 2Un muldex de 2 a 8 KRONOS E1/T1Cantidad: 2Transmisor - Receptor de 10 Mbps Cantidad: 2

Caractersticas y especificaciones tcnicas:Torres

LightMediumTower

The light medium tower has the following physical properties:Maximum height - 72 mParallel section - 6 mParallel face width - 1 mFootprint for 72 m tower - 5.95 mTower heights in 2 m increments up to 56 m,thereafter in 4 m increments up to 72 mFoundation DesignsThe table below gives approximate standard foundation design quantities for various tower heights that Andrew can offer:PCM mux: 30/31 VGCs multiplexed into an E1 PCM output PCM demux: E1 PCM demultiplexed into 30/31 VGCs Mux and demux can be used simultaneously and independently Loopback test capability for analog and PCM signals Channel monitoring via a speaker, headphone jacks, and BNC 1 kHz digital milliwatt generator Front panel signal insertion into any or all channelsSelectable transmit clock, line coding (balanced and unbalanced), and status LEDs Models 208A and 208ANT have BNC input and output VGC connectors. Models 208S and 208SP have 50-pin Telco style connectors (Amp/Champ) TEMPEST-compliant design (Models 208ANT, 208S, and 208SP are non-TEMPEST) 3.5" high chassis, 40 lbs85260V AC, 47440 Hz, 20 watts 48V DC operation available for Model 208SP

KRONOS E1/T1 Multiplexer es un sistema que mediante multiplexacin por divisin en el tiempo permite transportar canales de voz, audio de alta calidad y datos sobre enlaces estructurados de 2.048 Mbps o 1544 Mbps (circuitos E1 o T1). El multiplexor Kronos soporta hasta un mximo de 4 enlaces E1 o T1 (dos enlaces por cada tarjeta instalada) siendo posible realizar drop-insert entre cualquiera de los circuitos E1 conectados.

Est concebido de forma modular sobre la base de una arquitectura comn en formato de rack de 19" sobre la cual se instalan los diferentes mdulos que configuran el sistema. Para dotarlo de mxima flexibilidad, es posible interconectar en cascada varios racks (hasta un mximo de 8 unidades) sobre los cuales es posible instalar el nmero de mdulos de entrada y salida que se desee segn las necesidades de cada aplicacin.

Las caractersticas ms importantes del equipo son las siguientes:Posibilidad de conectar hasta 4 enlaces E1/T1 en una unidad bsica.Drop-insert permitido entre cualquiera de los E1 conectados.Fuente de alimentacin AC o DC (48 V).Posibilidad de conectar una fuente de alimentacin redundante AC o DC.Extraccin e insercin de mdulos en caliente para facilitar las labores de mantenimiento y actualizacin del sistema .Posibilidad de ampliar la configuracin con racks adicionales (hasta un mximo de 8 racks).Control y configuracin local (RS232) o remota a travs de interfaz LAN (Telnet o SNMP).Posibilidad de asignar dinmicamente time-slots para trfico IP y de esta manera permitir la interconexin de Redes LAN a travs de los circuitos E1.Mdulos de audio totalmente configurables por sw: seleccin de interfaz analgico o digital y algoritmo de codificacin-decodificacin.Mdulo bidireccional de datos sncronos (2 puertos por mdulo) disponible con interfaz V35/X21 configurable como DTE o DCE.UNIDAD BASICA Modular 4u. de altura en rack de 19" Mdulo X21para transimisin de datos sncronos N x 64Kbps. Mdulos codificador y decodificador con entradas/salidas analgicas y digitales AES/EBU y datos auxiliares. Mdulo de interconexin a PBX. Mdulo de control con protocolo TCP/IP. Fuente de alimentacin redundante. Aplicacin software para el control del sistema. Mdulo de extension para conectar ms mdulos de audio y datos.FORMATOS DE AUDIO ITU-T G711 y G722. ITU-T J57 ITU-T J41 ITU-T J42 ISO MPEG Layer II (mono/estreo) ISO MPEG Layer III (mono/estreo)

Apt-X standard y enhanced (16,20 y 24 bits)MODULOS DE FUENTE DE ALIMENTACIONLa unidad bsica principal tendr espacio reservado para dos fuentes de alimentacin, una de ellas de reserva. Alimentacin AC 230V Alimentacin redundante DC 48V Si la fuente de alimentacin principal falla, la unidad bsica conmutar automticamente a la redundante sin ninguna interrupcin.Monitoreado del estatus y de la tensiones internas de ambas fuentes de alimentacin.Mdulo E1/T1Los circuitos E1/T1 son totalmente dplex con la capacidad de transportar 2Mbps en cada direccin. El mdulo E1/T1 soporta el multiplexado y el demultiplexado de las seales sobre 2Mbps.Este mdulo podr tener hasta dos interfaces para la conexin a dos enlaces E1/T1 (2Mbps).El multiplexor soportar hasta dos mdulos de este tipo, es decir, cuatro interfaces para la conexin a 4 enlaces E1 (2Mbps). El multiplexor realizar funciones de Drop/Insert entre cualquiera de los cuatro circuitos E1 conectados

Interfaz: CCITT G703Conector: RJ45 y BNC Velocidad binaria: 2048Mbps +/- 50ppmFormato de trama: CCITT G704Cdigo de lnea: HDB3Tipo de par en cada sentido de la transmisin: coaxial o simtricoImpedancia de carga: 75 o 120 OhmsMODULO CONTROLFunciones principales: - Gestionar el sistema.- Trabajar como un mdulo ms de entrada/salida de datos sncronos.Interfaces:- Puerto serie asncrono que permite conectarse a travs de l un terminal asncrono compatible VT-100, dedicado a la configuracin local del KRONOS. - Interface que permite conectarnos directamente a la LAN ya que este mdulo es a su vez un router y por lo tanto nos permite realizar funciones basadas en protocolo TCP/IP. El mdulo control configura y controla los mdulos de entrada/salida.Establece el control para la conmutacin entre los buses PCM y los enlaces E1de acuerdo a la asignacin de los slots establecida por el usuario.El KRONOS puede reservar un slot del enlace E1 para el mdulo de control para as poder gestionar remotamente los multiplexores conectados al otro lado de la lnea y poder transmitir y recibir por este canal la informacin que solicite el puesto de control remoto.El mdulo de control supervisa el estado de las partes del sistema y traslada esta informacin al software de gestin.Almacena la configuracin para su reinicializacin automtica.

RapidLink 10 employs a proprietary radio modulation technique and dynamic bandwidth allocation protocol to maximize performance and coverage, thereby yielding almost twice the throughput of IEEE 802.11b (Wi-Fi 5.8 GHz) technology used in other systems. In addition, its unique NLOS (Non-Line-of-Sight) architecture significantly increases deployment flexibility and lowers operating costs.

ISM 10Mbps QoS 40 MilesOFDM Bandwidth Allocation PoE Rugged Out-door UseProduct Highlights Up to 40 Miles with 28dBi antenna optionOperates in license-exempt 5.8 GHz bandOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) QoS/VoIP and software based Bandwidth Allocation (Optional) Built in FirewallDHCP sub network managementEffective IP throughput up to 54 Mbps 10/100Base-TX Power-over-Ethernet interface Embedded Web server 22, 23 & 26 dBi integrated and 28 dBi external options available Designed for rugged out-door operation in harsh environmentsEasy to Install and OperateQuickly deploy up to 108 Mbps aggregate capacity between locations, eliminating recurring monthly fees, licensing fees and delays. All bridges are configured to Talk-Out-of-the- Box. Just choose your bridge distance and channel settings through the integrated web server (pictured on the next page) allowing you to access all parameters and settings through a single, consistent user interface.AntenaHSX15-59 -- 15 ft. high performance antenna 5.925-6.425 GHz dual pol.

Antenna Specifications

Frequency, GHz 5.925 - 6.425 GHz

Part Number HSX15-59

Description 15 ft. high performance antenna 5.925-6.425 GHz dual pol.

Feed Input Options CPR137G, PDR70

Radome Options Hypalon,Teglar

Polarization Dual

Regulatory Compliance U.S. FCC 101A, ETSI Class 3, ETSI Gain 2

Gain, Low, dBi 46.30

Gain, Mid, dBi 46.60

Gain, Top, dBi 46.90

Beamwidth, deg. 0.80

Cross. Pol. Disc, dB 40.00

F/B Ratio, dB 79.00

VSWR max. 1.06

Return Loss, dB 30.70

7. Infraestructura Bsica

Casetas

1.-MAJES - LA JOYA2.-MAJES - CAMANADistribucin segn esquema

En MAJES usaremos la configuracin mostrada, la energa la obtendremos de la red de distribucin pblica, y el back-up ser a travs del grupo electrgeno de las instalaciones de las oficinas.

MAJESDistribucin segn esquema

Construiremos una caseta en cada estacin, segn el esquema mostrado, la energa ser obtenida primariamente de un grupo generador fotovoltaico, con bateras y motor grupo electrgeno de reserva.

Energa y TierraEl consumo a abastecer es de corriente alterna (110 V o 220 V) es necesario intercalar un inversor DC/AC entre el banco de bateras y estos consumos. La capacidad de generacin de un generador depende de su tamao y del recurso solar disponible en el lugar de su instalacin. Los generadores se disean de tal manera que la energa a generar debe ser equivalente a la requerida por los consumos conectados. En la mayora de los casos, el clculo se realiza para el mes de peor nivel de insolacin (invierno). En el abastecimiento de energa para viviendas, casillas, electrificadores rurales y otros, en los cuales el consumo de energa es diario ( o con interrupciones no mayores a 2 das) es aconsejable el empleo de Generadores Autor regulados. Sus principales ventajas son su sencillez y su bajo costo. Existen fabricantes que utilizan mdulos, que se diferencian del resto por estar formados por 32 celdas fotovoltaicas conectadas en serie en lugar de las 36 celdas de los mdulos convencionales. El menor nmero de celdas limita el voltaje operativo a 14.5 - 15 Volts lo cual hace que la generacin de corriente se autor regula en funcin del estado de carga de la batera evitando as la sobrecarga de la misma. Esa particularidad hace innecesario el regulador de carga. En este caso, los sistemas estn formados por uno o ms mdulos en paralelo y van conectados junto con el consumo directamente a las bateras.Una vez instalado el Inversor usted tendr la posibilidad de tener energa elctrica de 220 V/AC a partir de dos fuentes, el Grupo Electrgeno o el Inversor. Por ello es muy importante que nunca estn los dos encendidos a la vez y conectados sobre la misma instalacin elctrica, esto queda asegurado mediante la instalacin de una llave inversora, que evita que ambos equipos estn conectados a dicha instalacin.A continuacin se muestra un diagrama en bloques de la instalacin y se hace:

Grupo Electrgeno:es el encargado de generar energa elctrica trifsica 220/380 V/AC a partir del motor a explosin.Convertidor: es el encargado de generar energa elctrica monofsica 220 V/AC a partir de la energa almacenada en el Banco de Bateras.Cargador de Bateras:es el encargado de cargar el Banco de Bateras a partir de la energa que produce el Grupo Electrgeno.Banco de Bateras: es el encargado de almacenar la energa, en 48 V/CC, que luego utilizara el convertidor para generar 220V/AC. La funcin prioritaria de las bateras en un sistema de generacin fotovoltaico es la de acumular la energa que se produce durante las horas de luminosidad para poder ser utilizada en la noche o Durante Periodos prolongados de mal tiempo.Otra importante funcin de las bateras es la de proveer una intensidad de corriente superior a la que el dispositivo fotovoltaico puede entregar. Tal es el caso de un motor, que en el momento del arranque puede demandar una corriente de 4 a 6 veces su corriente nominal durante unos pocos segundos.Llave Inversora:es la encargada de seleccionar la fuente de alimentacin de 220 V/CA que se utilizar en la instalacin elctrica del usuario. Selecciona entre el grupo electrgeno o el Inversor.Instalacin Elctrica:es la instalacin elctrica que posee el usuario de 220 V/AC, es alimentada a partir de la Llave Inversora.Reguladores: Existen diversos tipos de reguladores de carga.El diseo mas simple es aquel que involucra una sola etapa de control. El regulador monitorea constantemente la tensin de batera.Cuando dicha tensin alcanza un valor para el cual se considera que la batera se encuentra cargada (aproximadamente 14.1 Volts para una batera de plomo cido de 12 Volts nominales) el regulador interrumpe el proceso de carga. Cuando el consumo hace que la batera comience a descargarse y por lo tanto a bajar su tensin, el regulador reconecta el generador a la batera y vuelve a comenzar el ciclo.Los paneles solares: estn compuestos por un grupo de foto celdas conectadas entre si; las foto celdas transforman la energa solar en energa elctrica de CD (corriente directa). Los paneles deben estar orientados en direccin del sol para obtener su mximacapacidad; como stos se encuentran a la intemperie son afectados por factores del medio ambiente, como el polvo, la humedad, las nubes, la contaminacin, etctera;por eso debe limpiarlos peridicamente eliminando hojas, nidos de insectos, papel y todo lo que se encuentre encima de ellos.Programa de formacin integral para el conocimiento, instalacin, uso y mantenimiento de la Red EdusatDebe eliminar con agua el polvo, cuidando siempre que las partes metlicas de lospaneles no se oxiden; si ocurre esto, se debe eliminar y aplicar pintura.Calibre del cableado:-En relacin a la corriente de pico (corriente mxima instantnea) que puede proporcionar un panel solar, es conveniente sobredimensionar el cableado utilizado; puesto que con la dificultad de obtener una buena insolacin sumada al coste de un panel solar no desearemos perder ni una milsima de corriente por culpa de un cable subdimensionado.Toma de tierra:Consta de:Electrodo: Masa metlica, permanentemente en buen contacto con el terreno, para facilitar el paso de las corrientes de defecto. Lneas de enlace con tierra: Varios conductores que unen los electrodos con el punto de puesta a tierra. La seccin de los conductores no debe ser inferior a 35 mm2 si el cable es de cobre. Puntos de puesta a tierra: Puntos situados fuera del suelo que sirven de unin entre las lneas de enlace con tierra y las lneas principales de tierra. Lneas principales de tierra:Cables que unen los puntos de puesta a tierra con las derivaciones necesarias para la puesta a tierra de las masas a travs de los conductores de proteccin. La seccin de los conductores no debe ser inferior a 16 mm2 si el cable es de cobre.Derivaciones de las lneas principales de tierra: Conductores que unen las lneas principales de tierra con los conductores de proteccin.Conductores de proteccin:Sirven para unir elctricamente las masas de la vivienda con los elementos citados anteriormente para la proteccin al contacto indirecto.El color del aislante de este cable en una instalacin es amarillo-verde.Valores de Resistencias RecomendadosPara grandes subestaciones, lneas de transmisin y estaciones de generacin es de1.Para subestaciones de plantas industriales, edificios y grandes instalaciones comerciales de 1 a 5.Para un electrodo simple 25 .

Calculo de la Energa Solar en la Estacin Repetidora.Para la etapa de transmisin se requiere 200w a 24 VDCPotencia promedio pl =100wVoltaje nominal vl =24v dcCantidad de energa Wh = 100w x 24h = 2400 WhCaractersticas de la Unidad de Control:Potencia requerida Pr = 100W Cantidad de energa Wh = 100w x 24h = 2400WhHoras de insolacin promedio Ra = 3.5 horas Dando un total de energa consumida de 4800WhEstamos utilizando un panel de 200wEnerga generada por el panel 3.5h x 220w =700WhCantidad de paneles = 4800Wh/700Wh = 7 paneles solaresCalculo de bateras:I =4800Wh/24v = 200AhPara almacenar 24v se require de baterias 12v 150Ah200Ah/150Ah = 1.333 = 2 baterias pero solo tenemos baterias de 12 v para 24v tenemos utilizar el doble colocando en serie las baterias donde en total de 4 bateriasSe multiplica la cantidad de bateras con el factor 2 para 1 da de reserva = 8 baterasSe multiplica la cantidad de bateras con el factor 4 para 3 das de reserva = 16 bateras.

8.- COSTOS

MAJES

CANTIDADEQUIPOPRECIO ($)

1CENTRAL TELEFNICA KX-TDA100: Panasonic1400.00

3MUXTIPLEXOR SDH TN1U, fabricante GENERAL ELECTRIC MULTILIN

1 200.00

2TRuepoint 5200 Fabricante: Harris22 000.00

220 ftGua de Onda Elptica Modelo: EWP63-59W Fabricante: Andrew

4620.00

1Antena Modelo: HPX6-59 fabricante: Andrew

7850.00

1Torre8 500.00

LA JOYA

2Antena Modelo: HPX6-59 fabricante: Andrew15700.00

1Torre7 500.00

25ftGua de Onda Elptica Modelo: EWP63-59W Fabricante: Andrew525.00

CAMANA

EQUIPOCANTIDADPRECIO ($)

1CENTRAL TELEFNICAKX-TDA100: Panasonic1400.00

3MUXTIPLEXOR SDH TN1U, fabricante GENERAL ELECTRIC MULTILIN

1 200.00

1TRuepoint 5200 Fabricante: Harris22 000.00

220ftGua de Onda Elptica Modelo: EWP63-59W Fabricante: Andrew4620.00

1Antena Modelo: HPX6-59 fabricante: Andrew7850.00

1Torre8 500.00

SUB TOTAL114865.00

9. Conclusiones y RECOMENDACIONES El proyecto desarrollado nos brind un afianzamiento de los conocimientos adquiridos en clase y las pautas que en ella se exponen, pues al realizar un proyecto de esta magnitud realizar los clculos para una situacin real. El utilizar un software en un estudio como este es una herramienta muy til ya que agiliza los clculos tanto en el perfil geogrfico. Para la envergadura del proyecto tambin se pudo usar UHF ya que nuestro nmero de canales no son tan robustos. Debemos tener siempre en cuenta que la a distancia de separacin entre las torres debe ser mxima para emplear menos repetidores y as lograr economizar de alguna manera el proyecto. Al realizar un radio enlace se debe tener en cuenta un factor importante que es la verificacin del sitio predestinado para el radio enlace, esto es con el fin de no tener inconvenientes de desvanecimiento, reflexiones o cualquier tipo de atenuacin

Es recomendable el uso de software actualizado 2013 para hacer los clculos tcnicos para as comprobar si nuestros clculos son vlidos y exactos. Es recomendable visitar la zonas a interconectar para recoger informacin de su situacin actual respecto a comunicaciones. Recomiendo usar nuevas tecnologas de radioenlaces dedicadas a la interconexin de localidades con una eficiencia muy buena.