Universidad Aquino Bolivia

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Universidad Aquino Bolivia
Modelos propagación

• Integrantes
• Pamela Huaycho
• Rodrigo Rojas

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INTRODUCCION
Modelos de propagación

• Un modelo de propagación es un conjunto de
  expresiones matemáticas, diagramas y Algoritmos
  usados para representar las características de
  radio de un ambiente dado.

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Modelos de propagación
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Tipos de modelos
Modelos de propagación

• Según la precisión del modelo, de pueden
  diferenciar los siguientes tipos
• Modelos empíricos o estadísticos
• Modelos teóricos
• Modelos deterministas

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Modelos de propagación
Modelo determinístico

• Modelo Empírico
• Hata
• Okamura
• Leyes de potencia
• Modelo Semi empírico
• Walfisch
• Ikegami
• Longley Rice
• Modelo Determinista
• Friis
• Difraccion por objetos delgados
• Dos rayos

NO
Factores de corrección empíricos
Modelo Semi-Empirico
SI
Basado en leyes físicas
SI
Modelo empírico
Basado en medidas experimentales
NO
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Modelos de propagación
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MODELO DE OKUMURA

• Es un modelo utilizado para la predicción de la
  pérdida de propagación en áreas urbanas. Es un
  conjunto de curvas que proporcionan
• Presenta la atenuación adicional a espacio
  libre, para terreno suave y entorno urbano
• No se basa en ningún modelo físico
• Curvas para frecuencias de 150 a 1500 MHz
• Curvas para terreno rugoso y suave
• Altura de antena de RB aprox. 200 m.

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• El modelo se expresa como
• L50 son las pérdidas por propagación al 50 de
  recepción de la señal.
• LF pérdidas en espacio libre.
• G(hte) ganancia de la antena transmisora (dB)
• G(hre) ganancia de la antena receptora.
• GAREA ganancia del entorno.

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OKUMURA GRÁFICA DE ATENUACIÓN
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MODELO HATA

• En este modelo se obtiene una formula empírica
  para las pérdidas por propagación a partir de las
  mediciones hechas por Okumura.

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Áreas De Predicción Categorizadas Por El Tipo De
Terreno

• Área urbana Grandes ciudades con altas
  edificaciones y casas con 2 o más pisos, o donde
  existen una gran concentración de casas.
• Área suburbana Ciudades o carreteras en donde
  hay árboles y casas en forma dispersa, existen
  obstáculos cerca del usuario pero no provocan
  congestión.
• Área abierta Son los espacios abiertos sin
  grandes árboles o edificaciones en el camino de
  la señal.

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(No Transcript)
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f frecuencia Ht altura de tx (30 a 200m) Hm
altura del receptor (1 a 10 m) d distancia (1 a
20 km)
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EL MODELO EGLI

• El modelo Egli es un modelo del terreno para la
  propagación de radio frecuencia
• Se predice la pérdida total de la ruta de un
  enlace punto a punto
• Normalmente se usa al aire libre para la línea de
  transmisión de la vista, este modelo proporciona
  la pérdida en el camino como una sola cantidad.

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EL MODELO EGLI

• El modelo Egli suele ser adecuado para los
  escenarios de la comunicación celular en el que
  se fija una antena y el otro es móvil.
• Sin embargo, el modelo no toma en cuenta los
  viajes a través de alguna obstrucción vegetativa,
  tales como árboles o arbustos.

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EL MODELO EGLI

• Este modelo permite tener una aproximación
  rápidamente
• El modelo Egli se expresa formalmente como

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EL MODELO EGLI

• Donde,
• GT Ganancia de la antena de estación base.
  Unidad dimensiones
• GR Ganancia de la antena de la estación móvil.
  Unidad dimensiones
• ht altura de la antena de estación base.
  Unidad metro (m)
• hr Altura de la antena de la estación móvil.
  Unidad metro (m)
• d Distancia desde la antena de estación base.
  Unidad metro (m)
• f frecuencia de transmisión. Unidad
  megahercios (MHz)

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Modelo de Walfisch-Bertoni
Modelo de walfisch - Bertoni

• Es valido cuando no existe línea de viste entre
  la estación base y el móvil.
• Los edificios son modelados como un conjunto de
  pantallas de difracción y absorción.
• Se consideran edificios de una altura y anchura
  uniforme.
• Requiere que la antena transmisora este por
  encima del techo mas alto.

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Parámetros del modelo walfisch - Bertoni
f frecuencia en MHz. d distancia entre el Tx y
el Rx en Km. H Altura promedio de la antena con
respecto de la altura de los edificios. A
variable que expresa la influencia de los
edificios en la señal.
Perdidas por trayectoria
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Parámetros del modelo walfisch - Bertoni
hb Altura del edificio en metros. hr Altura del
receptor en metros. b espacio entre los
edificios.
Influencia de los edificios en la señal
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MODELO IKEGAMI

• El modelo de Ikegami es anterior al modelo de
  Wal?sch. Es también un modelo empírico pero con
  basado en la teoría de geométrica de rayos.

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MODELO IKEGAMI

• En el modelo de Ikegami solo toman en cuenta las
  dos contribuciones del primer rayo difractado 1 y
  el secundo rayo 2

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MODELO IKEGAMI

• Las pérdidas se calculan como

• Con el ángulo de calle, Lr son las perdidas
  por reflexión, y W la anchura de la calle

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MODELO COST 231

• El modelo del cost 231 se apoya en los dos
  modelos anteriores para predecir las perdidas.
• Se traduce en la suma de las perdidas por espacio
  libre Lb con las pérdidas de los modelos de
  Ikegami y un modelo extendido de
  Walfisch-Bertoni. Tenemos para el LOS

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MODELO COST 231

• Las pérdidas totales se computan para el caso
  NLOS

• con Lrts son las perdidas del modelo de Ikegami
  (Roof to Street) y en el otro caso las perdidas
  del modelo de Walfisch (multiple screen
  diffraction).

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MODELO LONGLEY RICE

• El modelo Longley-Rice predice la posible
  propagación a larga-media distancia sobre terreno
  irregular.
• Fue diseñado para frecuencias entre los 20MHz y
  20GHz, para longitudes de trayecto de entre 1 y
  2000 Km.

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MODELO LONGLEY RICE

• También es un modelo estadístico pero toma en
  cuenta muchos más parámetros para el cálculo de
  las pérdidas
• ? Altura media del terreno (ondulación)
• ? Refracción de la troposfera
• ? Perfiles del terreno
• ? Conductividad y permisividad del suelo
• ? Clima

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MODELO LONGLEY RICE

• Polarización debe especificarse si se trabaja
  con polarización horizontal o vertical. El modelo
  de Longley-Rice asume que ambas antenas tienen la
  misma polarización, vertical y horizontal.
• Refractividad la refractividad de la atmósfera
  determina la cantidad de bending o curvatura
  que sufrirán las ondas radio.

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MODELO LONGLEY RICE

• En otros modelos, el parámetro de refractividad
  puede introducirse como la curvatura efectiva de
  la tierra, típicamente 4/3 (1.333).
• Para el modelo Longley-Rice, hay tres formas de
  especificar la refractividad.

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MODELO LONGLEY RICE

• Se puede introducir el valor de refractividad de
  superficie, típicamente en el rango de 250 a 400
  Unidades de n.
• Una curvatura efectiva de la tierra de 4/3
  (1.333) corresponde a una refracrtividad de
  superficie de valor aproximadamente 301 Unidades
  de n.

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MODELO LONGLEY RICE

• Longley y Rice recomiendan este último valor para
  condiciones atmosféricas promedio.
• Se dice que la onda está en condiciones de k
  4/3, que es el valor para una atmósfera estándar,
  ya que de acuerdo a valores experimentales se
  encontró que éste era el valor medio.

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MODELO LONGLEY RICE

• El factor k multiplicado por el radio terrestre
  da el radio ficticio de la Tierra.
• La relación entre los parámetros k y n, viene
  dada por la siguiente expresión

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MODELO LONGLEY RICE

• Para el cálculo de las perdidas el modelo usa la
  teoría de la difracción, la refracción
  troposférica
• Las perdidas adicionales están basadas en
  medidas tomadas en varias situaciones.

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MODELO LONGLEY RICE
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MODELO DE FRIIS

• El modelo de propagación en espacio libre se
  utiliza para predecir el nivel de potencia
  recibido en cierta ubicación, cuando no existe
  ningún objeto cercano al enlace
• Esto es una condición mucho más exigente que la
  conocida como línea-de-vista (line-of-sight,
  LOS) entre el transmisor (Tx) y receptor (Rx)

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MODELO DE FRIIS

• Un enlace puede ser LOS, pero ello no impide que
  objetos cercanos produzcan reflexiones que puedan
  afectar la señal que se propaga en el trayecto
  directo.
• El modelo de propagación de espacio libre es sin
  embargo una buena referencia de comparación para
  enlaces más complejos y es además bastante exacto
  cuando el efecto de elementos cercanos no es
  significativo, como ocurre por ejemplo en los
  enlaces satelitales.

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MODELO DE FRIIS

• El modelo predice que la potencia disminuye en
  función de la separación d entre el Tx y Rx, de
  acuerdo a la ecuación de Friis

• donde Pt es la potencia transmitida
• Pr(d) es la potencia recibida
• Gt es la ganancia de la antena de transmisión
• Gr es la ganancia de la antena de recepción
• d es la separación Tx-Rx en metros
• L son las pérdidas del sistema no relacionadas a
  la propagación
• ? es la longitud de onda de la señal
  electromagnética en metros

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MODELO DE FRIIS

• Las pérdidas de trayecto representan la
  atenuación de la señal como una magnitud
  expresada en dB, y están definidas como la
  diferencia entre la potencia transmitida y
  recibida de acuerdo a la ecuación

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MODELO DIFRACCION POR OBJETOS DELGADOS

• El estudio del obstáculo agudo o filo de cuchillo
  puede hacerse mediante tres casos.
• El 1roes cuando obstáculo está por encima de la
  línea de vista
• haciendo que las pérdidas generadas por
  difracción sean superiores a 6dB.

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MODELO DIFRACCION POR OBJETOS DELGADOS

• El segundo caso, se indica cuando el obstáculo
  esta justo a la altura del rayo directo, con lo
  cual se obtiene una h0 y un q 0, además de u
  0, obteniendo una pérdidas de 6dB.
• El tercer caso puede observarse en la figura
  siguiente,

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MODELO DIFRACCION POR OBJETOS DELGADOS

• donde el obstáculo está por debajo de la línea de
  vista
• las pérdidas se reducen a 0dB.

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MODELO DIFRACCION POR OBJETOS DELGADOS
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MODELO DE DOS RAYOS

• El modelo de Dos Rayos de reflexión terrestre es
  un modelo muy útil que se basa en óptica
  geométrica
• considera tanto la transmisión directa como una
  componente de propagación reflejada en la tierra
  entre el transmisor y el receptor

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MODELO DE DOS RAYOS

• Se puede considerar que este modelo de gran
  escala es uno de los más adecuados para predecir
  la potencia de la señal en distancias de varios
  kilómetros tomando en cuenta que la antena del
  sistema celular debe tener una altura mínima de
  50 metros.

45
MODELO DE DOS RAYOS
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MODELO DE DOS RAYOS

• El segmento de separación entre transmisor y
  receptor puede considerarse plano, ya que en la
  mayoría de los sistemas celulares la distancia
  real entre el transmisor y receptor es de unas
  cuantas decenas de kilómetros.

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MODELO DE DOS RAYOS

• La potencia recibida a una distancia d
  proveniente del transmisor puede ser expresada
  Como

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MODELO DE DOS RAYOS

• La ecuación final expresada en decibeles (dB) es

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CONCLUSIONES

• Los modelos de propagación se pueden clasificar
  en base al tipo de ambiente ya sea para ambientes
  cerrados o abiertos
• Telefonía celular en la banda de UHF se
  consideran modelos de propagación para ambientes
  urba.nos

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Recomendaciones

• La recomendación de la ITU-R recoge todos los
  aspectos anteriores para la estimación de las
  perdidas. Se basa en varios modelos según el tipo
  de escenario (con vista directa, con difracción
  ect).
• También recoge modelos de dispersión
  multitrayecto y valores típicos de dispersión.

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Gracias por su atención.