Modelo Longley Rice para predicción de telecomunicaciones

El modelo Longley Rice, es un modelo matemático desarrollado por A. G. Longley and P. L. Rice, ESS en 1968, este método se encuentra documentado y fue publicado por el gobierno de los Estados Unidos bajo el título “Prediction of tropospheric radio transmission loss over irregular terrain. A computer method-1968″, [1] y  permite realizar cálculos de propagación para enlaces punto a punto y punto a zona, que son los modos de operación del programa, debido a sus características, es utilizado como motor de cálculos de varios programas de telecomunicaciones como SPLAT! [2] y Radiomobile [3]

 

Este modelo ha sido diseñado para operar a frecuencias superiores a 20 MHz, de acuerdo al documento original, sin embargo existen referencias del rango de operación de 20 MHz a 20 GHz [4] y de 20 MHz a 40 GHz [5].  Este modelo matemático está diseñado para usar equipos de cómputo para desarrollar sus cálculos, en el documento original constan los flujogramas del programa y el código fuente programado para un computador “Control Data Corporation CDC-3600” [6]

 

El Modelo Longley-Rice está diseñado para ser utilizado en análisis de largas distancias en el que el transmisor y receptor se encuentran alejados desde 1 a 2000 Km [7]. Para el cálculo considera las irregularidades del terreno y usa para ello el perfil del terreno y los siguientes parámetros [8]

 

  • Constante dieléctrica de la tierra (permeabilidad relativa)

  • Conductividad de la tierra (Siemens por metro)

  • Constante Atmosférica Bending Constant (N-Unidades)

  • Tipos de Clima

  • Frecuencia entre 20 MHz y 20 GHz

  • Polarización Horizontal y Vertical

  • Estadísticamente se considera las intensidades de campo basados en el porcentaje de las ubicaciones para distintos porcentajes de tiempo a través de la relación de la fracción de situaciones con la fracción de tiempo

 Como muestra se presenta un segmento del código fuente de SPLAT!, programado en C, en el cual, se ingresan los parámetros Longley-Rice:

if (olditm)

fprintf(fd2,”Longley-Rice Parameters Used In This Analysis:\n\n”);

else

fprintf(fd2,”ITWOM Version %.1f Parameters Used In This Analysis:\n\n”,ITWOMVersion());

fprintf(fd2,”Earth’s Dielectric Constant: %.3lf\n”,LR.eps_dielect);

fprintf(fd2,”Earth’s Conductivity: %.3lf Siemens/meter\n”,LR.sgm_conductivity);

fprintf(fd2,”Atmospheric Bending Constant (N-units): %.3lf ppm\n”,LR.eno_ns_surfref);

fprintf(fd2,”Frequency: %.3lf MHz\n”,LR.frq_mhz);

fprintf(fd2,”Radio Climate: %d (“,LR.radio_climate);

switch (LR.radio_climate)

 

[1]: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/676874.pdf

[2]: http://www.qsl.net/kd2bd/splat.html

[3]: http://www.cplus.org/rmw/english1.html

[4]: http://en.wikipedia.org/wiki/Longley%E2%80%93Rice_model

[5]: http://www.awe-communications.com/Propagation/Rural/ITM/index.htm

[6]: Prediction of Tropospheric Radio Transmission Loss Over Irregular Terrain – A Computer Method – 1968, página 3-24

[7]: http://www.softwright.com/faq/engineering/prop_longley_rice.html

[8]: Para desglosar los parámetros se ha usado como base la documentación del programa SPLAT!, el cual está licenciado como GNU/GPL y permite acceso libre a la documentación y código fuente y basa su funcionamiento en los modelos Longley-Rice e ITWOM, seleccionado por el usuario

¿La información en Internet desaparece? Wayback Machine web.archive.org/

El 7 de mayo de 2013 reinstalé desde  cero  mi blog y sitio, incluyendo el hospedaje. Mi dominio charlesescobar.com, contenía hasta entonces posts desde el año 2008. Por algún lado y en alguna máquina tenía un respaldo del blog, ante el hipotético hecho de que podía necesitar levantarlo en algún lado.

A la final decidí que partiría desde cero, eso quería decir que todo el histórico del Internet desaparecería. “En teoría” por que la red evoluciona de manera misteriosa, y uno de esos misterios es el archivo digital de sitios o páginas web en Internet, como por ejemplo Wayback Machine en la cual se puede encontrar “capturas” temporales de un sitio, de hecho el sitio aclara que estas capturas ocurren esporádicamente y no se relacionan con si el sitio se actualizó o no.

Ironizaba, Yo, en el post de reinicio que la información en Internet corre en algún momento,  el riesgo de “desaparecer”, pero ya vemos que esta afirmación no es totalmente cierta. Pues al parecer, alguien puede haber “archivado” tu información en Internet, y ponerla disponible para consulta.

Si bien es cierto los enlaces de la página no funcionan, ya que el concepto es archivar páginas y no el sitio, sirve como referencia para saber que algo estuvo publicado y como web.archive.org, pueden existir otras formas de memoria digital de la humanidad.

Les dejo este enlace para que lo visiten y vean lo que antes era el blog y que ha quedado en estas memorias.

Retos que enfrentan las redes celulares LTE y LTE-A para la transmisión de tráfico en tiempo real.

Por definición las redes celulares tienen una alta movilidad y cubren extensas áreas, lo cual introduce grandes rutas con sus respectivos retardos de propagación y procesamiento. En este caso la conmutación de paquetes de datos del backbone IP debe tener la capacidad de manejar la jerarquía y prioridad de estos, siendo la comunicación de voz uno de los servicios que se debe garantizar la transmisión en tiempo real, tanto para los canales de ida y retorno, sin embargo en las redes LTE y LTE-A y su
característica interworking, también se debe garantizar la calidad de servicio para la transmisión de datos de acuerdo a la clase de los mismos.
En esta arquitectura, las redes interconectan usuarios que pueden estar en la misma celda, o en su defecto hasta distancias considerables, desde el punto de vista de un país desde los extremos del mismo, en las redes LTE y LTE-A toda la información de voz y datos que salen de una estación base, se insertan en el Backbone IP, y luego dependiendo de si se trata de una comunicación de voz, la conmuta a través de la misma red celular por conmutación de paquetes, mientras que si se trata de datos,  dependiendo de la red de destino, los datos son dirigidos, también por conmutación de paquetes a su destino final. Hasta aquí se identifica claramente como prioritario el canal de voz, pero en las tramas de datos se debe identificar la clase de estos
para jerarquizarlos, así los retardos de propagación y procesamiento de la red celular, se suman a los de la red destino, la cual como ejemplo ilustrativo puede ser el Internet, el cual funciona en principio por conmutación de paquetes, con sus propias reglas de jerarquización de paquetes.
Los servicios de tráfico en tiempo real, en este escenario interworking, requieren que los paquetes lleguen en secuencia, sin pérdidas y con el mínimo retardo posible. En el caso de los enlaces dedicados, es más simple el diseñar una estructura que permita la transmisión de tráfico en tiempo real, ya que los paquetes siguen una sola ruta definida por el enlace de canal dedicado, que en el caso de ser compartido para el envío adicional de datos, con una buena administración de QoS se debe garantizar en gran medida que los paquetes de los servicios en tiempo real lleguen en secuencia, sin pérdidas y con el mínimo retardo posible.
En el caso de las redes interworking LTE, LTE-A e Internet, la tecnología que se utiliza por defecto para la transmisión de datos es la conmutación de paquetes, esto permite que muchos usuarios puedan usar y compartir esta gran red interworking, y existen más de una ruta posible para cada paquete de una trama, tanto en la red celular como en el Internet, esto significa que los paquetes que parten de un origen, llegan al destino por rutas distintas y en una secuencia distinta a la transmitida. Con este
escenario y sin la presencia de un protocolo especializado es difícil garantizar los servicios en tiempo real.
No se puede elegir una sola ruta si existen muchas posibilidades que buscan encontrar el mejor camino posible para cada paquete de una sola trama. Este principio es válido, e incluso oportuno para la transferencia tradicional de paquetes, pero si esta trama es parte de un servicio de tiempo real, esta selección de la ruta se convierte en algo crítico. En tiempo real existen varios servicios en los cuales la pérdida de paquetes o retardo puede ser tolerada, por ejemplo streaming en vivo de video ó audio, pero que en otros casos es crítica, como por ejemplo en una conversación telefónica natural de la red celular, e incluso de telefonía sobre IP, la cual es posible sobre LTE y LTE-A, sin usar la arquitectura telefónica de la red, sino como clientes IP de algún servidor en la red. Para estos casos se requiere de protocolos y herramientas que garanticen la calidad de servicio de la transmisión de datos de tal manera, que aunque en su naturaleza la red use conmutación de paquetes, sea posible sobre esta levantar enlaces pesudo-dedicados o túneles que garanticen la comunicación en tiempo real con la introducción de retardos mínimos de procesamiento y en lo posible de propagación. Si bien es cierto las redes interworking serán una gran solución a la movilidad y conectividad de voz y datos sin limitación de largas distancias, el usuario encontrará que con esta tecnología, no solo es posible conversar telefónicamente, interconectar oficinas o usuarios remotos u otros servicios convergentes, sino que, usando como referencia el estándar Japonés-Brasileño de la TV Digital, encontrará alternativas a su único segmento móvil (one sec), con mayor cobertura, movilidad, e incluso interacción. La emisión de IPTV, en tiempo real o bajo demanda, es una realidad actual con poca penetración en los usuarios de Internet, pero que con las características de las redes interworking y los dispositivos móviles inteligentes de los usuarios, no solo que puede dejar de ser un producto sustituto para la TV Digital, sino que competirá directamente contra ella. Un análisis similar se puede hacer a los streaming en vivo de audio y a las emisiones en línea de las estaciones de radio.

Analizada la factibilidad de servicios de datos que pueden transmitirse sobre las redes interworking, es necesario ahora clasificar los datos por clases, para jerarquizarlos de acuerdo al servicio y demanda del usuario, es entonces cuando la calidad de servicio (Qos) se convierte en un elemento crítico de la red

Calidad de Servicio en las Redes LTE y LTE-A

La calidad de servicio es uno de los retos que deben garantizar que la “percepción de calidad que tiene un usuario con un producto o servicio determinado”[1] satisfaga sus expectativas. Las redes LTE y LTE-A plantean una integración total interworking,
incluido el protocolo TCP/IP y todos los servicios que sobre el se prestan. El incremento del ancho de banda para la transmisión de datos de manera natural sobre las redes celulares, implica la previsión del comportamiento  de los usuarios respecto al uso de los servicios actuales, e incluso de servicios existentes pero que no tiene gran demanda, sin embargo, debido a la movilidad de datos de las redes celulares, fácilmente pueden entrar en auge, como el streaming de radio e IPTV, e incluso competir
contra servidores privados de sus propios clientes de telefonía IP. Los usuarios de estas redes encontrarán alternativas a los servicios actuales, como por ejemplo a la TV Digital, pero con mayor cobertura, movilidad, e incluso interacción. La emisión de IPTV, en tiempo real o bajo demanda, es una realidad actual con poca penetración en los usuarios de Internet, pero que con las características de las redes interworking, no solo que puede dejar de ser un producto sustituto para la TV Digital, sino que competirá directamente contra ella. Es aquí donde los criterios de Calidad de Servicio QoS se deben considerar para el diseño integral de las redes interworking, entendiéndose estas a las constituidas por segmentos de redes celulares y segmentos de otra clases de redes como Internet.

[1] Cisco, QoS en LTE, Enero de 2003

Telecommunications Computations with SPLAT

Publicado en la “Journal of Free Software and Free Knowledge

Abstract

SPLAT is a very powerfull tool licensed with GPL version 2, developed by John Magliacane (KD2BD) that  can help to telecommunication engineers to work with the calculations in the telecommunication field. SPLAT can use the SRTM digital elevation models resulting from Radar Topography Mission Space Shuttle STS-99, and for the calculations of coverage area. It can use the Longley-Rice Irregular Terrain model as well as the Irregular Terrain With Obstructions (ITWOM v3.0) model. SPLAT is a flexible tool that can easily meet the requirements of telecommunications engineers and the rules and regulations of each country.
Descargar el documento:  8-54-1-PB

Libro “Cálculo y Predicción de Telecomunicaciones con GNU/GPL SPLAT!”

Copyleft (ɔ) 2013 Charles Escobar
Se concede permiso para copiar, distribuir y/o modificar este documento bajo los términos de la Licencia de documentación libre GNU, versión 1.3 o cualquier otra versión posterior publicada por la Free Software Foundation; sin secciones invariables, textos de portada, ni textos de contraportada. Una copia de la licencia está incluida en la sección titulada “GNU Licencia de Documentación Libre”

Así empieza la primera página de la aventura de escribir el libro “Cálculo y Predicción de Telecomunicaciones con GNU/GPL SPLAT!”, ……

Prefacio

Este texto está dirigido a ingenieros y especialistas del área de telecomunicaciones que requieran realizar cálculos para instalar sistemas de comunicaciones en el rango de 20 MHz a 20 GHz; este rango cubre un amplio abanico de aplicaciones como; radioenlaces y coberturas de radiodifusión FM, televisión, redes inalámbricas, redes celulares y otros sistemas de telecomunicaciones .

Para los cálculos de telecomunicaciones se usará el programa GNU/GPL SPLAT!, con el cual se analizarán radioenlaces punto a punto, y se generará predicción de coberturas de punto a zona con parámetros requeridos para la instalación de sistemas de telecomunicaciones o de acuerdo a los requerimientos del marco regulatorio del sector.

Con el uso de la herramienta SPLAT! y los mapas digitalizados SRTM3Shuttle Radar Topography Mission, se graficará el perfil del terreno para trayectorias punto a punto, lo que permitirá determinar la linea de vista, establecer si la zona de Fresnel se encuentra despejada, determinar azimut y ángulo de elevación de las antenas del transmisor y receptor.

Adicionalmente se graficará el área de predicción de cobertura de los sitios de transmisión punto a zona, asociando colores con intensidades de campo y ajustándolos a la regulación vigente para servicios de telecomunicaciones.

Finalmente se superponen los radioenlaces y áreas de cobertura sobre mapas digitalizados, superpuestos sobre la herramienta Googleearth, que le dan al ingeniero o especialista de telecomunicaciones importantes criterios de decisión para la determinación de sitios apropiados para sistemas de telecomunicaciones.

En la sección [chap:Instalación-de-SPLAT!] se detalla la instalación de la herramienta SPLAT!, la generación de mapas digitales en formato SDF requeridos por la aplicación mientras que en la sección [chap:Interfaz-Gráfica-SPLAT-GUI] se describe la instalación de la interfaz gráfica web SPLAT-GUI

Apenas consigamos imprimirlo pasaré los enlaces de descarga del libro y de la imagen ISO

Migration to Digital Television: Concentration or democratization of media?

Publicado en la “Journal of Free Software and Free Knowledge

Charles Escobar, Asociación de Software Libre, Ecuador,
Abstract—The migration from analogue to digital television raises a number of questions and alternatives to be analyzed by the state and civil society, in order to avoid the risk concentration of television media under a few firms and to make this technology transition into an opportunity to democratize access to the media and allow the entry of new players who can play a productive role in such democratization.

In the last decade, the world is witnessing the migration from analogue to digital television, for this, each region and/or country has decided to adopt the proposed standards, be they, the American ATSC, Japanese (Brazilian) ISDB- T (B), European DVB-T (2) or Chinese DTMB.
Regardless of the standard adopted, one of the main features that this technology considered, is the ability to increase independent signals that can be transmitted in the same bandwidth, for example, in the segment of radio spectrum in which currently emits a single signal from an analog channel, depending on the standard used, you can insert 5 or more separate video signals, into a single digital channel. For the viewer, these signals will be received and interpreted as 5 separate channels.
The incursion of Digital Television includes not only technical considerations but also legal, social and political, even geopolitical, where is necesary  define the technology to use, as will the transition of current concessions to new concessions, the time set for the migration, what is known as the digital switchover, the import policies of the new receivers, and even social policies to facilitate access to this technology to lower-income groups.
7-49-1-PB

Implementación de la Televisión Digital Terrestre en el Ecuador

En octubre de 2010, aún cuando Ecuador ya había decidido cual era el estándar de TV Digital, CIESPAL, IDEA Internacional, INSTITUTO HOLANDÉS POR LA DEMOCRACIA y el MULTIPARTIDARIA-NIMD y Grupo Parlamentario Tránsito Amaguaña, organizaron el:

“Seminario internacional ‘Democratización de las frecuencias de radio y Televisión’, desafíos de la digitalización”

En este encuentro presenté una ponencia para democratizar el acceso a los medios de TV digital.

Alternativas para la implementación de TV Digital

Actualmente el “PLAN MAESTRO DE TRANSICIÓN A LA TELEVISIÓN DIGITAL TERRESTRE EN EL ECUADOR” solo hace una tibia consideración a compartir la infraestructura, bajo condiciones excepcionales.

3.2.2 Compartición
En caso de solicitud expresa de otro peticionario debidamente justificada, por escasez de
recursos de espectro radioeléctrico, o cuando por motivos de interés general el
CONATEL lo disponga y en donde sea técnicamente factible, el concesionario estará en
la obligación de la compartición del canal de 6 MHz a través de su propia infraestructura,
para lo cual deberá contemplarse la normativa que para el efecto emita el CONATEL.

Perdimos una oportunidad de oro para democratizar el acceso a la TV Digital, y mas bien, ocurrirá una mayor concentración mediática.

 

Reinicio

Después de varios años ha llegado el momento de reiniciar el Blog

cescobar@N4050:~$ sudo reboot charlesescobar.com

Ahora, desde cero a recategorizar todo y actualizar los posts. Los motores de búsqueda apuntarán ahora a una dirección inexistente de Internet y con el tiempo se irán actualizando….

Ese el riesgo de la información en Internet!, un día “desaparece”

Los temas a actualizar y publicar son:

  • Splat!.. Software de telecomunicaciones, a la fecha en revisión un texto publicado como FDL
  • Guarangoradio, un software shell para ejecución de emisoras de radio de bash
  • Alternativas a la TV digital
  • Educación con software libre

Entre otros.