Multiplexaciones de canales ( tdma, fdma, cdma)



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Canal adyacente

4QAM

16QAM

64QAM




Primero

10 dBc

4 dBc

-2 dBc

Segundo

20 dBc

14 dBc

8 dBc

Tercero

30 dBc

24 dBc

18 dBc

Selectividad de canal adyacente para diversas modulaciones digitales


A pesar de los esquemas de sectorización, reutilización de frecuencias y distintas polarizaciones que se emplean en los sistemas inalámbricos punto a multipunto, todavía es necesario un análisis cuidadoso del sistema para evitar en lo posible las interferencias cocanal y de canal adyacente. Como se ha visto en la FIGURA2 , las interferencias degradan el BER, siendo necesario un aumento de la potencia de señal recibida para compensar esta degradación. Existe pues un nivel mínimo de CIR que debe imponerse al sistema, el cual depende del esquema de modulación empleado. Normalmente, el valor de CIR requerido es de 12 dB para una modulación 4QAM/QPSK, 18 dB para 16QAM ó 24 dB para 64QAM.



Planificacion celular con cuatro frecuencias, dos polarizaciones y sectores de 90/30 grados.


Un factor importante en el cálculo de la interferencia lo constituye la selectividad que posee el receptor frente a las modulaciones de los canales de frecuencia adyacentes. En la tabla II se presentan estos valores para las modulaciones 4QAM, 16AM y 64QAM. Como ejemplo, el receptor puede atenuar 10 dB la potencia de un canal adyacente con modulación 4QAM. Lógicamente, conforme los canales se encuentran más alejados la selectividad es más elevada. El caso peor se tiene con la modulación 64QAM, donde el nivel de interferencia sería 2 dB superior a la potencia de canal adyacente.
Por otro lado y en lo referente a la polarización, la antena tampoco es ideal y posee una atenuación finita sobre la polarización cruzada. En la FIGURA 2 anterior se representa el diagrama de radiación de la antena para la polarización cruzada (curva de color azul), donde se observa que existe una atenuación mínima de unos 30 dB con respecto al nivel de señal útil. Estos valores deben considerarse en cualquier diseño. A continuación realizaremos algunos ejemplos típicos de cálculo de interferencias que se realizan en el diseño de este tipo de sistemas celulares.
Fijémonos en primer lugar en la celda de tipo A de la FIGURA 4. La primera interferencia que se observa es la que produce el canal de frecuencia F1 sobre el canal de frecuencia F3 y misma polarización del sector adyacente. De acuerdo con la tabla II se obtienen unos valores de selectividad de segundo canal adyacente de 20 dBc para 4QAM, 14 dBc para 16QAM y 8 dBc para 64QAM. Dado que los niveles de CIR requeridos son de 12, 18 y 24 dB para 4QAM, 16QAM y 64QAM respectivamente, se necesita que el diagrama de radiación de la antena se atenúe fuera del ancho de haz de 90 grados en 4 dB para 16QAM y en 16 dB para 64QAM para que el sistema funcione correctamente. Las mismas conclusiones se obtendrían para los sectores a frecuencias F2 y F4 con polarización horizontal.
Analicemos a continuación la interferencia entre sectores opuestos. En este caso, ambos sectores emplean la misma combinación de frecuencia y polarización, por lo que la interferencia será cocanal (caso peor). Sin embargo, el diagrama de radiación de la antena se encuentra por debajo de 30 dB para un margen de ángulos entre -180 y -135 grados y entre 135 y 180 grados, por lo que cualquiera de las modulaciones cumplirá el requerimiento de CIR que es inferior a los 30 dB.
La utilización de sectorización de 30 grados merece una mención especial. El sector central opera ahora a la misma frecuencia pero distinta polarización que los sectores de 90 grados adyacentes, por lo que se asegura una CIR superior a los 30 dB para todas las modulaciones y se minimizan los requerimientos sobre el diagrama de radiación de las antenas de 90 grados. Ahora bien, la problemática se encuentra en el caso de los sectores de 30 grados. En especial, el sector central produce una interferencia de canal adyacente a la misma polarización (vertical) entre los canales de frecuencias F2 y F3. Esto significa que la selectividad obtenida en el receptor para cada modulación es de 10 dBc, 4 dBc y -2 dBc para 4QAM, 16QAM y 64QAM respectivamente. Luego tomando los requerimientos de CIR anteriores, se necesita asegurar una atenuación del diagrama de radiación fuera del sector de 2 dB, 14 dB y 26 dB respectivamente. Aunque las antenas de ancho de haz de 30 grados son más directivas, sólo sería posible en la práctica cumplir con los requerimientos para las modulaciones 4QAM o 16QAM.
La situación alternativa de emplear en el sector central dos canales a frecuencia F1 y polarización vertical, y frecuencia F2 y polarización horizontal sería incluso más problemática. En este caso se tendrían interferencias copolares de segundo canal adyacente tanto para polarización vertical (F1 sobre F3) como para polarización horizontal (F2 sobre F4), las cuales se tratarían de igual forma a como se ha comentado anteriormente. Sin embargo, en este caso el requerimiento impuesto a los diagramas de radiación de las antenas de 90 grados son más estrictos, dado que existen interferencias cocanales y copolares entre el sector de 30 grados central y los sectores de 90 grados adyacentes. Las antenas de estos últimos deberían pues, presentar una atenuación superior a 12 dB, 18 dB y 24 dB para las modulaciones 4QAM, 16QAM y 64QAM respectivamente, para ángulos comprendidos entre 75 y 105 grados. En la FIGURA 2 se observa que este requerimiento es difícil de cumplir, especialmente en el caso de las modulaciones 16QAM y 64QAM.
Finalmente, las interferencias entre polarizaciones cruzadas no afectan debido a la atenuación mínima de 30 dB impuesta por el diagrama de radiación. No obstante, el aumento de la potencia interferente en 2 dBc en el canal adyacente de la modulación 64QAM debe tenerse en cuenta en el diseño.








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