Comunicaciones con radioenlaces o por medios cableados: Fibra Óptica
Medios de transmisión de datos: cableados o vía radio
Desde hace muchos años, se han estado utilizando como métodos para transmitir información tanto sistemas cableados como sistemas vía radio. Cada uno de ellos tiene sus ventajas e inconvenientes, pero actualmente gana por goleada la instalación de redes de Fibra Óptica frente a la instalación de radioenlaces, aunque con matices. Voy a tratar de resumir las ventajas e inconvenientes de los sistemas inalámbricos o radio y los cableados.
Sistemas inalámbricos/radioenlaces fijos
Aunque estaban instaladas infraestructuras de telecomunicaciones desde hacía muchos años, durante los años 90 se estuvieron desplegando infraestructuras de comunicaciones para modernizar España de cara a los JJ.OO. del 92 y en ellas participé. Esto implicó instalar infraestructuras digitales para unir centrales telefónicas, servicios ferroviarios, servicios de televisión por cable, etc. de manera rápida. Fue el inicio del despliegue masivo de fibra óptica y de radioenlaces fijos, éstos últimos como sistemas redundantes.
Pero, ¿cuál es el método de instalación más rápido?. Depende del emplazamiento, tráfico de datos y de los medios disponibles. En los años 90, era más barato instalar radioenlaces fijos que fibra óptica, debido a que las redes de datos no requerían la capacidad actual que demandan nuestros móviles y ordenadores.
Así, si se pretende dar servicio en poco tiempo, es más rápida la instalación de un radioenlace, que solo requieren de la instalación de una caseta (con su infraestructura) y una torre en la que se instalarán las antenas necesarias.
Si lo que se pretende es dar un servicio de datos de muy alta velocidad, se instalan cables de fibra óptica, normalmente siguiendo las carreteras (para facilitar el acceso y la instalación), vías de tren (basta fijarse en la línea Fuenlabrada - Atocha las mangueras de colores que se ven en algunas estaciones, que tienen 64 F.O. cada una de ellas).
Instalación de radioenlaces de microondas
Cuando se trata de establecer una línea de transmisión entre dos puntos remotos alejados, en muchas ocasiones resulta más rentable la instalación de un radioenlace fijo que la realización de una ruta completa de fibra óptica, cuya instalación puede requerir de varios años para la realización de todas las zanjas, instalación de regeneradores ópticos, salvar obstáculos (ríos, vaguadas, etc.).
Por ejemplo, el radioenlace Madrid-Cáceres de la mayor operadora de telefonía de España, consta de 6 estaciones de radio: Leganés-Radio, cuatro estaciones repetidoras y Portanchito-Cáceres; se trata de un enlace de unos 330 Kms y con esas estaciones se daba servicio de 7 radiocanales de 140 Mbit/s para dar servicio redundante de telefonía fija. Si se tuviera que hacer zanjas entre ambas poblaciones, se tardarían varios años en el proyecto; en el radioenlace se hizo en un año y medio aproximadamente con las pruebas de aceptación.
Vamos a ver en qué consiste un radioenlace:
Un radioenlace es un sistema de comunicaciones de datos, ya sea analógicos o digitales, utilizando ondas radioeléctricas.Su función es la misma que la que realiza un medio de transmisión cableado, pero habitualmente se utiliza como equipo de emergencia en el caso de fallo de los sistemas cableados, ya sea por fibra, coaxial, etc.
En el caso de que las estaciones en las que se instalen los equipos sean fijas, estaríamos hablando de radioenlaces fijos, mientras que si estas estaciones son móviles, tendríamos radioenlaces móviles.
Un ejemplo de radioenlaces móviles serían aquellos que se utilizan para retransmitir eventos deportivos o culturales desde un lugar que tiene visión directa con un centro emisor de televisión o de telefonía y cuando finaliza el evento, se desmontan. Basta con observar Torrespaña y mirar las parabólicas de color anaranjado que son radioenlaces móviles que se apuntan hacia donde están las estaciones móviles que siguen los eventos o, cuando se realizaron las retransmisiones de los JJOO de España 92, donde se utilizaron masivamente radioenlaces móviles o transportables.
Este esquema de bloques es válido tanto para radioenlaces analógicos como radioenlaces digitales.
En ambos casos, a nivel de señal de radiofrecuencia, debe de haber una separación entre los radiocanales de emisión y de recepción suficiente para que no se interfieran la transmisión con la recepción (además los equipos de radio incorporan filtros o cavidades resonantes para separar las frecuencias); las antenas deben de tener LOS (Line of Sight) o lo que es lo mismo: las antenas tienen que verse sin obstáculos que produzcan pérdidas de señal recibida o interferencias.
Normalmente, para garantizar una buena calidad de servicio, cuando se realiza la planificación de los radioenlaces, se calcula un margen de fadding holgado para evitar que si el nivel de señal recibido disminuye mucho (20-30 dB por trayectos múltiples, fadding selectivo, lluvia, formación de conductos, etc.) no empeore la calidad de la señal recibida.
Un esquema-croquis de cómo sería este tipo de radioenlaces, es el del dibujo de la imagen, que tiene dos estaciones terminales y dos estaciones repetidoras:
Las estaciones terminales bidireccionales son bidireccionales y en medio tenemos unas estaciones repetidoras/regenadoras intermedias que van a ocuparse de recibir la señal radio en la banda de 8 Ghz para el ejemplo y regenerar las señales digitales que se estén transmitiendo, que se retransmitirán hacia el siguiente vano a través de la antena que apunta a la siguiente estación repetidora; así hasta llegar a la otra estación terminal.
En ambas estaciones terminales se encontrarán equipos de multiplexación digital que recibirán la señal procedente de la estación remota y la reenviarán a través de dichos equipos a las centrales/equipos donde esté reencaminado el tráfico. La señal que se transmite desde una estación terminal se recibe en la otra estación terminal y lo que esta última transmita, lo recibirá la anterior.
Las antenas tienen que "verse" entre sí, puesto que los vanos de este radioenlace no tienen más de 30 Kms para garantizar un nivel de recepción de -30 dBm.
Dado que podemos tener problemas de pérdidas de señal, desvanecimiento, etc., se transmite a través de una antena y en la recepción, podemos tener una o dos antenas, cada una asociada a un receptor de radio: receptor normal y receptor de diversidad. Así, si no se recibe señal en una antena por un desvanecimiento selectivo y en la otra sí, se toma la señal de esa antena de manera automática.
Se ha añadido un croquis de ejemplo para mostrar que las antenas de las estaciones tienen que tener línea de vista (LOS), tener un clearance mínimo y deben de llegar al menos 3 zonas de Fresnell al equipo receptor de radio de ese vano, además de otros requisitos de margen de fadding, disponibilidad de servicio, etc. que se calculan previamente a la instalación, mediante programas informáticos.
Estos radioenlaces los usamos no solo para redes fijas, sino también para unir Estaciones Base de Telefonía con la MSC o con el Core (en redes 5G), como método redundante ya que la mayoría de las estaciones base, tienen fibras óptica hacia la MSC además del radioenlace, que se puede utilizar para entre otras cosas, realizar la gestión remota de la red.
Esta arquitectura de radioenlaces fijos, requieren una autorización de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones, puesto que necesitas tener la seguridad de no interferir en otras redes de radio instaladas, que pueden provocar interferencias o nosotros mismos, si desconociéramos la existencia de equipos en nuestra banda de frecuencia, sin embargo, para la instalación de radioenlaces fijos WiFi, no se requieren ese tipo de licencias administrativas.
Instalaciones de Fibra Óptica
En el caso de una instalación de fibra óptica, debido al tiempo necesario para su instalación, solían hacerse a conciencia, instalando mucha más capacidad de la necesaria en el momento de la instalación, pero con la conectividad de los móviles actuales, se amortiza pronto. Además, una de sus características básicas es la inmunidad al ruido/interferencias y a las muy bajas pérdidas de señal, con lo que la instalación de estaciones regeneradoras/repetidoras se puede distanciar bastante más que en los radioenlaces fijos.
Para la instalación de Fibra Óptica, las canalizaciones/zanjas seguían normalmente los caminos/carreteras, para facilitar el acceso de las máquinas necesarias para abrir las zanjas. También se realizó la instalación de Fibra Óptica en las rutas ferroviarias; de esta manera, las fibras que no utilizaba Renfe/Adif, se alquilaban a otros operadores para amortizar su coste. Un lugar donde están bastante visibles los tendidos de F.O. es en la línea C5 de Fuenlabrada, entre las estaciones de Villaverde Alto y 12 de Octubre, a ambos lados de los andenes, en donde se pueden apreciar mangueras de diferentes colores que se corresponden a mangueras de fibra óptica.
Este tipo de instalaciones de fibra óptica, requerían de bastante más tiempo de instalación, ya que la apertura de zanjas, permisos administrativos, etc., requería mucho más tiempo que la instalación de un radioenlace fijo, que normalmente se realiza en las propias centrales telefónicas y que requieren para su instalación en ocasiones, no más de una semana (instalación, configuración y entrada en servicio), si las infraestructuras están ya instaladas.
Las estaciones repetidoras que se requiere instalar en el caso de Fibra Óptica, son pequeños equipos que se entierran para su protección, pero que se instalan, por ejemplo cada 50 Kms (no sé la cifra exacta). Regeneran la señal óptica y la reenvían hacia la siguiente estación y son bidireccionales, dado que habitualmente se utiliza una fibra para transmisión y otra para recepción.
