Decàleg per a la planificació d'infraestructures de radiocomunicacions multiservei per proveir d'accés a les comunicacions electròniques en zones rurals

Abstract

The target of this paper is to plan neatly a solution for providing access to the electronic communications services in an rural area, by implementing a radiocommunication infrastructure. The set of communication services include: DVB-T channels, FM sound broadcasting, GSM/DCS mobile telephony, high speed Internet by WiMAX and communications of the emergency and security TETRA network. Initially, the criteria for the correct reception of the various telecommunications services are established. By using theoretical coverage information online, the areas with a lack of access to electronic communications services are identified with the aim to be solved. Finally, in order to confirm the deficiency and estimate the affected area, the actual level of the radiocommunication services is analyzed through field measurements with specific equipment. A radio simulation software is used to determine the locations where it is technically feasible to build the radiocommunication infrastructure. Again, through field measurements, it is confirmed that the signal quality is good enough for the remission, so it is possible to install repeater stations (lower cost and consumption than transmitters). Commercial antennas are chosen in order to allow the broadcast of each service and cover the entire deficit area at the nominal frequencies. Then, using numerical calculations, the required power at transmission is calculated and radio equipments are chosen accordingly. In addition, the commercial antennas which capture the signal from the air in order to be remitted are chosen. However, criteria to implement a microwave link are also explained. After designing the elements of the stations, it is explained the installation criteria for equipments and radiant systems, by establishing the separation and the tower height where to hold the antennas. In case of isofrequential repeaters, the required isolation is calculated and also how to get it through vertical separation between antennas or other methods. Finally, it explains the criteria and actions of the test plan, to accept the integration of network stations, as well as the maintenance program, to maintain the integrity of the elements and resolve any issues.

El objetivo del presente trabajo es plantear ordenadamente el procedimiento para dotar de acceso a un servicio de comunicaciones electrónicas completo en una zona rural, a través de la implementación de una infraestructura de radiocomunicaciones. El conjunto de servicios incluye: canales TDT, emisoras FM, telefonía móvil GSM/DCS, Internet rápido con WiMAX y comunicaciones de la red de emergencias y seguridad TETRA. Inicialmente, se establecen los criterios que permitirán la correcta recepción de los varios servicios de telecomunicaciones. Haciendo uso de información de coberturas teóricas en línea, se procede a identificar el lugar con deficiencias en el acceso a los servicios de comunicaciones electrónicas donde se pretende dar solución. Finalmente, para confirmar las deficiencias y hacer una estimación de su abasto, se analiza el nivel real de los servicios de radiocomunicaciones realizando mediciones de campo con equipamiento específico. Se utiliza un programa de simulación radioeléctrica para determinar un emplazamiento técnicamente viable donde ubicar la infraestructura de radiocomunicaciones. De nuevo, mediante la realización de mediciones de campo, se confirma que la calidad de señal permite la reemisión y, así, la implementación de estaciones repetidoras (menor coste y consumo que las emisoras). Se eligen las antenas comerciales que han de permitir la difusión de cada servicio, cubriendo toda la zona de déficit a las frecuencias correspondientes. A continuación, haciendo uso de cálculos numéricos, se calcula la potencia de transmisión necesaria y se eligen los equipos de radiocomunicaciones adecuados. Adicionalmente, se eligen las antenas comerciales para captar el señal a reemitir del aire. Sin embargo, también se detallan los criterios para la implementación de un radioenlace. Una vez dimensionadas las estaciones, se especifican los criterios de instalación para los equipos y para los sistemas radiantes, estableciendo la separación y las cotas de torre en las cuales sujetar las antenas. En el caso de repetidores isofrecuenciales, se calcula el aislamiento necesario y se indica cómo conseguirlo por medio de la separación vertical entre antenas u otros métodos. Finalmente, se describen los criterios y las acciones que corresponden tanto al plan de pruebas, para aceptar la integración de las estaciones a la red, como al programa de mantenimiento, para mantener la integridad de los elementos y solucionar cualquier incidencia.

L’objectiu del present treball és plantejar ordenadament el procediment per dotar d’accés a un servei de comunicacions electròniques complet en una zona rural, a través de la implementació d’una infraestructura de radiocomunicacions. El conjunt de servei de comunicacions electròniques inclou: canals TDT, emissores FM, telefonia mòbil GSM/DCS, Internet ràpid amb WiMAX i comunicacions de la xarxa d’emergències i seguretat TETRA. Inicialment, s’estableixen els criteris que permetran determinar la correcta recepció dels diversos serveis de telecomunicacions. Fent ús d’informació de cobertures teòriques en línea, es procedeix a identificar l’indret amb deficiències en l’accés als serveis de comunicacions electròniques on es pretén donar solució. Finalment, per confirmar les deficiències i fer una estimació del seu abast, s’analitza el nivell real dels serveis de radiocomunicacions realitzant mesures de camp amb equipament específic. S’utilitza un programari de simulació radioelèctrica per determinar un emplaçament tècnicament viable on ubicar la infraestructura de radiocomunicacions. Novament, amb la realització de mesures de camp, es confirma que la qualitat de senyal permet la reemissió i, així, la implementació d’estacions repetidores (menor cost i consum que les emissores). S’escullen les antenes comercials que han de permetre la difusió de cada servei, cobrint tota la zona de dèficit a les freqüències corresponents. A continuació, fent ús de càlculs numèrics, es calcula la potència de transmissió necessària i s’escullen els equips de radiocomunicacions comercials adequats. Addicionalment, s’escullen les antenes comercials per captar el senyal a reemetre de l’aire. No obstant això, també es detallen els criteris per a la implementació d’un radioenllaç. Una vegada dimensionades les estacions, s’especifiquen els criteris d’instal•lació pels equips i sistemes radiants, establint la separació i les cotes de torre en les quals subjectar les antenes. En el cas de repetidors isofreqüència, es calcula l’aïllament necessari i s’indica com assolir-lo per mitjà de la separació vertical entre antenes o d’altres mètodes. Finalment, es descriuen els criteris i les accions que corresponen tant al pla de proves, per acceptar la integració de les estacions a la xarxa, com al programa de manteniment, per mantenir la integritat dels elements i solucionar qualsevol incidència.