Procedimiento Técnico - Certificación de Sistemas Radiantes

DEPARTAMENTO DE RF Fecha

Mayo 2009

PROCEDIMIENTO: CERTIFICACIÓN DE SISTEMA RADIANTE

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DEPARTAMENTO DE RF

PROCEDIMIENTO PARA LA CERTIFICACIÓN DE SISTEMAS RADIANTES

INDICE

Revisión Fecha Motivo del cambio1 Mayo 2009

Preparado por: Dpto. RF

PREPARADO

FirmaNombre: Guillermo Rodríguez O.Cargo: Supervisor RF

Revisado por: Aprobado por:

AUTORIZADO

Firma

AUTORIZADO

FirmaNombre: Manuel Lorca Ulloa Nombre: Mauricio Campos P.Cargo: Administrador Proyectos

Cargo: Gerente Planificaciones


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Objetivos. Alcances. Responsabilidades pag. 3

Fundamentos: Medición de líneas de transmisión pag. 4

Elementos a utilizar pag. 6

Descripción de actividades pag. 8

1-Encender, programar y Calibrar SiteMaster pag. 9

2-Determinar táctica de medición. pag.12

3-Certificar líneas pag. 13

4-Guardar gráficas pag. 17

Objetivos


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Establecer pauta de trabajo para la certificación de líneas en sistemas radiantes, actividad necesaria para proyecto de Mantención a sitios Movistar.

Alcances

Las normativas establecidas en este estándar son aplicables a todo personal que realice mediciones de sistemas radiantes para el cliente Movistar.

Responsabilidades

Es responsabilidad del jefe de grupo la mantención y cuidado de todos los implementos necesarios para realizar mediciones, así como también asegurar un buen uso del presente documento, para así permitir realizar estas actividades con el menor impacto al funcionamiento del sistema de telefonía celular.


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FUNDAMENTOS: Medición de líneas de transmisión

En comunicaciones inalámbricas, las antenas se conectan a la interfaz de radio mediante líneas de transmisión. Estas normalmente son de cable coaxial o guía de onda. Esta conexión se puede visualizar en la siguiente imagen:

El rendimiento de una línea de transmisión se puede ver afectado por una excesiva reflexión de señal o pérdida en cable. La reflexión ocurre debido a variaciones de la impedancia a lo largo de las líneas, esto por condiciones no ideales de todas las líneas de cableado y por exceso de curvaturas. La pérdida de potencia ocurre debido a la atenuación propia que aplica una línea de transmisión al recorrer una distancia determinada y pasar por conectores.

Para verificar el rendimiento de una línea de transmisión y analizar problemas, 3 tipos de mediciones son requeridas:


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Return Loss: Mide la potencia reflejada del sistema en decibeles (dB). Esta medición también puede ser obtenida en el modo ROE (relación de onda estacionaria), el cual es una razón entre la potencia transmitida y la potencia reflejada.

Cable Loss: Mide la energía absorbida o perdida por una línea, en dB/metro o dB/pie. Los diferentes tipos de líneas tienen diversas pérdidas de acuerdo a la banda de frecuencias utilizada y la distancia del cableado. Mientras más altas sean frecuencias y más largas las distancias, mayor es la pérdida.

Distance-To-Fault (DTF) Revela la precisa ubicación de una falla de componentes en una línea de transmisión. Esto ayuda a identificar rápidamente problemas, como lo pueden ser transiciones, conectores, Jumpers, curvaturas excedidas, etc.

ELEMENTOS A UTILIZAR


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Para la certificación de sistemas radiantes se deben considerar los siguientes elementos:

Analizador de cable y antena Anritsu SiteMaster S331D

Jumper de medición (Test port extension cable)

Adaptadores para cable coaxial

Carga de precisión 50 Ω


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Terminal Open-Short

DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES


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Los pasos a seguir para realizar una certificación de línea en mantención de sitio Movistar son los siguientes:

1-Encender, programar y Calibrar SiteMaster.

2-Determinar táctica de medición, de acuerdo a condiciones de instalación.

3-Certificar líneas. Estas certificaciones se deben realizar dos veces por línea, asegurando el respaldo de la condición anterior y posterior a la intervención del cableado.

4-Guardar gráficas, de acuerdo a estándar impuesto por Inercom Ltda.

Cada uno de los 4 puntos antes mencionados, se detallará en las siguientes páginas.

1-Encender, programar y Calibrar SiteMaster.


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Se recomienda que antes de utilizar el analizador, se disponga de 15 minutos como mínimo de encendido, para así estabilizar dispositivo.

La calibración se debe realizar cada vez que se cambia una banda de frecuencia de medición, cuando se tiene por un largo periodo de tiempo apagado o cuando se realizan cambios de jumpers de medición.

El analizador Anritsu SiteMaster S331D permite dos modos de calibración (OSL y FlexCal OSL). Se debe calibrar con el modo estándar, es decir, OSL. Para cambiar entre uno y otro modo, lo que se debe realizar es lo siguiente:

Presionar la tecla SYS del dispositivo, seguido por el submenú Application Options. El modo de calibración se muestra en el fondo de la ventana de estatus. Usar la tecla CAL Mode para seleccionar el método estándar OSL.

Una vez que se ha escogido el modo de calibración, se debe programar la banda de frecuencia, de acuerdo a requerimientos de medición. El rango de frecuencias utilizado se muestra en la siguiente tabla:

F1 F2


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GSM 850 824 894GSM 1900 1850 1990

UMTS 824 894

Existe una configuración automática del rango de frecuencias, en base a una tabla estándar. Para acceder a ella se debe realizar lo siguiente:

Presionar FREQ/DIST. Presionar la tecla de submenú Signal Standard. Usar cursor para seleccionar posteriormente con ENTER la banda requerida.

Debido a que los estándares GSM 1900 y GSM 850 del analizador no establecen sus frecuencias de corte como lo específica la tabla anterior, se debe realizar una programación manual de estas. Para modificar parámetros de banda de frecuencia manualmente se debe realizar lo siguiente:

Presionar la tecla MODE. Con cursor ubicar Frec - ROE. Luego presionar tecla ENTER. Presionar tecla de submenú F1. Ingresar la frecuencia inicial requerida mediante pad numérico o cursor. Presionar ENTER para aceptar el cambio. Presionar tecla de submenú F2. Ingresar la frecuencia final requerida mediante pad numérico o cursor. Presionar ENTER para aceptar el cambio. Visualizar que la frecuencia de inicio y de término haya quedado bien

configurada para el rango de medición.

Con esta preprogramación esta usted preparado para poder calibrar mediante método OSL. Los pasos para lograr eficazmente esta calibración se especifican a continuación:

Presionar STAR CAL. El mensaje “Connect OPEN or INSTACAL module to RF Out Port” aparecerá en pantalla.

Conectar terminal OPEN en jumper de medición y luego presionar ENTER. El mensaje “Measuring OPEN” y “Connect SHORT to RF Out” aparecerá.

Remover el terminal OPEN y conectar el terminal SHORT. Presionar ENTER. El mensaje “Measuring SHORT” y “Connect LOAD to RF Out” aparecerá.

Remover terminal SHORT, conectar la carga de precisión (LOAD) y presionar ENTER. El mensaje “Measuring LOAD” aparecerá. Un sonido se escuchará cuando la calibración haya sido completada.

Verificar calibración, chequeando que el mensaje CAL ON aparezca en la esquina superior izquierda del display.

IMPORTANTE: Muchas veces ocurre que cuando se acaba de terminar la calibración


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aparece un símbolo como el siguiente en la parte superior del display:

La presencia intermitente de este símbolo (Integrator failure) puede Indicar interferencias con otras antenas. Se recomienda apagar y encender nuevamente dispositivo, como así también volver a calibrar.

Cambios de temperatura pueden afectar al rendimiento del

analizador, pudiendo descalibrarlo. El siguiente icono aparece en pantalla cuando esta condición sucede:

Se debe recalibrar dispositivo cuando la temperatura se ve alterada.

2-Determinar táctica de medición.


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Este punto es muy importante a considerar, ya que las condiciones de instalación de los sitios son muy diversas. Describiremos las condiciones a partir del tipo de sistema instalado:

Nokia Ultrasite: Podemos encontrar este sistema en versiones Indoor y Outdoor. Normalmente el tendido de líneas se realiza hacia antenas ubicadas en parte superior de Torre/Monoposte, como también distribuidas en azoteas de edificios. Si se encuentran instalados MHA’s en las líneas, se debe realizar para cada una de estas el correspondiente By-Pass al amplificador, como también la deshabilitación de corriente DC a Bias-Tee. Se mide desde conector angular DIN 7/16’’ macho, el cual se conecta a duplexor de ganancia variable (DVxx). Se debe considerar la siguiente configuración de cableado.

Cable interno BTS +jumper interno + feeder + jumper externo + antena.

Nokia Metrosite: Este sistema normalmente se encuentra instalado en interiores, sin embargo existe gran cantidad de sitios con microceldas emplazadas en exteriores. En indoor, se instala como fuente de RF para sistemas DAS o para distribución pasiva de antenas. No se considera MHA ni Bias-Tee, solo líneas de cable coaxial ½’’ rígido o flexible, y RG-142 ó LMR200 para Downlink y Uplink hacia sistemas DAS.

Nokia Flexi WCDMA: Normalmente el sistema radiante de esta tecnología no comprende mucho cableado, ya que los módulos de RF se instalan frecuentemente cercanos a antena (parte superior de Torre/Monoposte, azotea, etc.). Se consideran como máximo 6 líneas de jumper de ½ ‘’, para así conformar las 6 líneas de antenas en 3 sectores diferentes. Otra aplicación es una sola línea de cableado coaxial diplexada en Downlink y Uplink hacia sistema DAS.

3-Certificar líneas.

Se deben realizar 4 mediciones:


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Return Loss en sistema completo con antena. DTF en sistema completo con antena. VSWR en sistema completo con antena. DTF con terminación carga 50 ohm, omitiendo antena.

Para estas cuatro mediciones se debe considerar by-pass de MHA.

Luego de realizar la calibración del analizador se procede a realizar mediciones. Para las mediciones con terminación carga se debe conectar de acuerdo a la siguiente figura:

Para mediciones en sistema completo se debe considerar la siguiente estructura:

Return Loss

Se debe considerar como límite para todo tipo de cable y largos -23 dB para mediciones con carga, y -15 dB para mediciones de sistema completo con antena.


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Límite de RL (dB)

GSM 1900 (1850 - 1990 MHz)

Antena VSWR

Largo del Feeder (m)

Cable

½" 7/8" 1-1/4" 1-5/8"

1.3

<10 >14.3

oct-20 >14.9

20-30 >16.0 >15.1

30-40 >16.9 >15.8

40-50 >17.6 >16.4 >15.8 >15.5

50-60 >17.0 >16.2 >15.9

60-70 >17.5 >16.7 >16.3

70-80 >18.0 >17.1 >16.6

80-90 >18.5 >17.5 >17.0

90-100 >18.9 >17.9 >17.3

100-110 >19.2 >18.2 >17.6

110-120 >19.6 >18.5 >17.9

1.4

<10 >13.2

oct-20 >13.8

20-30 >15.0 >14.1

30-40 >16.0 >14.8

40-50 >16.9 >15.5 >14.8 >14.4

50-60 >16.1 >15.3 >14.9

60-70 >16.7 >15.8 >15.3

70-80 >17.3 >16.3 >15.7

80-90 >17.8 >16.7 >16.1

90-100 >18.3 >17.1 >16.5

100-110 >18.7 >17.5 >16.9

110-120 >19.1 >17.9 >17.2

1.5

<10 >12.2

oct-20 >12.9

20-30 >14.1 >13.2

30-40 >15.3 >14.0

40-50 >16.3 >14.7 >14.0 >13.6

50-60 >15.4 >14.5 >14.1

60-70 >16.0 >15.0 >14.5

70-80 >16.6 >15.5 >15.0

80-90 >17.2 >16.0 >15.4

90-100 >17.7 >16.5 >15.8

100-110 >18.2 >16.9 >16.2

110-120 >18.6 >17.3 >16.6

VSWR (ROE)

Se debe considerar como límite para todo tipo de cable y largos, 1.4, siendo este valor adimensional. Este valor puede variar, ya que no todas las antenas soportan un mismo nivel de VSWR.

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

1850 1875 1900 1925 1950 1975

Limit : -23,0

M1

Return L ossCerro Blanco A DX1 Load

Model: S331D Serial # : 00810023Date: ago/27 /2008 T ime: 18:57:49Std: GSM 1900 Channel: N /AResolution: 259 CA L:O N(CO A X) CW : ON

dB

Frequency (1850,0 - 1990,0 MHz)

M1: ,00 dB @ 1938,450 MHz


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DTF

El nivel de VSWR v/s distancia admitido para una terminación (conector) es de 0,5, siendo este valor adimensional. En ninguna parte de la línea se puede presentar un ratio superior a este valor. Se consideran como puntos críticos los conectores, posición de kit de aterramiento y curvas en cableado. Al realizar una medición en sistema completo se debe considerar que la antena no supere su valor de VSWR especificado por el fabricante, el cual normalmente fluctúa entre 1.3 – 1.5.

Para ejecutar una medición de línea en cualquiera de los parámetros mencionados, se debe realizar lo siguiente:

Presionar la tecla MODE. Con cursor elegir el tipo de parámetro a medir:

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

1850 1875 1900 1925 1950 1975

Limit : 1,4

M1

VSWRCerro Blanco A DX1 Load

Model: S331D Serial # : 00810023Date: ago/27 /2008 T ime: 18:57:33Std: GSM 1900 Channel: N /AResolution: 259 CA L:O N(CO A X) CW : ON

VS

WR

Frequency (1850,0 - 1990,0 MHz)

M1: 1,15 @ 1938,450 MHz

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

Limit : 1,05M1

Distance-to-faultCerro Blanco A D X 1 Load

Model: S331D Serial # : 00810023 Prop.V el:0 ,880D ate: 08/28/2008 T ime: 14:03:10 Ins.Loss:0 ,107dB/mStd: G SM 1900 Channel: N /AResolu tion: 517 CA L:O N (CO A X ) CW : O N

VS

WR

Distance (0,0 - 5,0 Meter)

M1: 1,045 @ 1,773 Meter


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Examinar barrido de dispositivo. Cuando las condiciones son óptimas para establecer deducciones gráficas, se establecen marcas de puntos máximos y mínimos de acuerdo a requerimientos. Presionar para estos efectos la tecla MARKER, luego presionar el submenú M1 y posteriormente el submenú de tipo de marca (MARKER TO PEAK – MARKER TO VALLEY). Si se requiere otra marca, se puede volver a repetir procedimiento, salvo que esta vez se debe seleccionar marca M2, M3 o M4.

Con estas indicaciones se puede proceder a guardar gráficas correspondientes.

4-Guardar gráficas.

Se debe asegurar un estándar que sea comprensible para establecer orden en las actividades. Las gráficas se deben guardar de la siguiente forma:


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Presionar tecla SAVE DISPLAY. Se genera en el centro de la pantalla una ventana en la cual se solicita nombre de la traza o gráfica (Trace Name).

Mediante pad numérico o submenús se deben ingresar caracteres correspondientes. En caso de error se puede omitir el ingreso de un carácter con el submenú DELETE. Se debe posicionar cursor sobre carácter a borrar.

El estándar de nombre de traza establecido por Inercom es el siguiente:

TIPO DE PARAMETRO

nombre o nemónico de sitio + nombre de línea de acuerdo a sector + descripción LOAD/SYS + descripción de medición ANTES/DESPUES

Nombre/Nemónico de sitio: Se debe ingresar nombre abreviado o nemónico de sitio.

Nombre de línea: Se debe ingresar además nombre de línea certificada. El estándar Movistar para el rotulado de líneas es el siguiente.

El estándar de colores para los sectores es Blanco, Azul y Rojo,

en orden por sectores.

Descripción LOAD/SYS: Se debe incluir una descripción de la medición, en cuanto a si es que se está realizando una medición en sistema completo o

Rotulado

GSM 1900sector A ADX1, ADX2, etc.sector B BDX1, BDX2, etc.sector C CDX1, CDX2, etc.

GSM 850sector X XDX1, XDX2, etc.sector Y YDX1, YDX2, etc.sector Z ZDX1, ZDX2, etc.

UMTSsector 1 1DX1, 1DX2sector 2 2DX1, 2DX2sector 3 3DX1, 3DX2


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con carga. Se debe agregar una C para mediciones con carga y SYS para mediciones en sistema completo.

Descripción ANTES/DESPUES: Finalmente se debe agregar al nombre de la traza una letra A en el final para indicar una medición anterior, o una D para medición posterior.

Ejemplo:

Como se puede apreciar en la medición anterior, el tipo de parámetro certificado fue VSWR (ROE). El sitio en donde se realizó esta medición fue Aeropuerto Internacional Santiago (nemónico AMBXFU13). Se midió línea ADX1 GSM 1900 (F1:1850 – F2: 1990) con carga de precisión y corresponde a traza previa a cambios.

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

1850 1875 1900 1925 1950 1975

Limit : 1,4

M1

VSWRAMBXFU 13 A DX1 C A

Std: GSM 1900 Channel: N /AResolution: 259 CA L:O N(CO A X) CW : ON

VS

WR

Frequency (1850,0 - 1990,0 MHz)

M1: 1,043 @ 1985,759 MHz

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