ELEMENTOS DE INSTALACIÓN EN UNA TORRE DE UNA ODU

La mayoría de las redes de telefonía móvil, ya sean GSM o hasta 5G necesitan enlaces radio para comunicar las estaciones base aisladas (al menos hasta que les lleguen los enlaces de fibra para conectarse con el Core (telefonía móvil 5G) entre sí.

Hay que pensar que las estaciones base de telefonía móvil en ciudades grandes como Fuenlabrada, Leganés, Alcorcón, Móstoles, etc., pueden ser del orden de una docena para cada operador; todas ellas están conectadas hacia el Core (núcleo de la red 5G) y enlazadas entre sí vía radio por la imposibilidad en muchas ocasiones de realizar grandes canalizaciones en las ciudades cada vez que se instale una nueva estación base.

Por ello, es necesario realizar la instalacion de unos equipos en lo alto de edificios, torres, etc., que son las ODU's o unidades de radio de exterior. Van fijadas normalmente en tubos circulares de 60, 70 mm de diámetro fijados en torres o en paredes y preparados para soportar un momento flector importante, dadas las condiciones metereológicas (zonas de mucho viento) y el peso que pueden llegar a tener las ODU's.

Añado algunos elementos de radioenlaces Alcatel Melodies que muestran como montar dos canales adyacentes con polaridad cruzada (para mejorar la selectividad en cada canal); Ericsson tiene su módulo equivalente.

Puesto que la mayoría de los anclajes/soportes de las ODU's son similares, vamos a ejemplificarlo con los radioenlaces Minilink de Ericsson, que sirven perfectamente para explicar el proceso de instalación, que suele ser similar.

El soporte de fijación que se utilice, dependerá de las características de los equipos y de los tornillos de fijación del fabricante, con lo cual este soporte puede ser muy distinto de un fabricante a otro. Adicionalmente, para una configuración 1+1 de la ODU, tendremos otro soporte especialmente preparado para dos equipos de microondas con una sola antena; otro soporte totalmente distinto.

Básicamente, los radioenlaces tipo Minilink, Melodies, etc., se caracterizan por disponer de una unidad de intemperie donde está instalado el equipo de microondas (conocido como ODU) enlazado por medio de un cable coaxial de bajas pérdidas (cable RG 213, 7/8" u otro de mejor calidad) con la IDU, el módulo instalado en la caseta o armario de intemperie, que comunica con los equipos de telefonía móvil para retransmitir la señal de telefonía hacia el Core.

INSTALACIÓN-ORIENTACIÓN DE LA ODU (equipo de microondas) EN UN TUBO-SOPORTE

Aquí tenéis un ejemplo de una ODU antigua, de un Minilink, instalada en un tubo de 70 mm de diámetro y nos centraremos en los diferentes elementos de ajuste que lleva. El panel que lleva delante de la parabólica, conocido como radomo, protege al guiaondas de la antena parabólica de suciedad, humedad y todo lo que pudiera caer encima (incluso se han llegado a encontrar nidos de pájaros en antenas parabólicas sin radomo).

El aspecto exterior de una ODU de un radioenlace Melodie, de Alcatel, es muy similar, ya que el radomo protege todos los elementos:

Si vemos de perfil la ODU, antes de fijarla a su soporte de mástil para torre, tendríamos esta imagen para la opción del Minilink de la antena integrada al equipo de radio:

La antena y el radomo pueden ser desmontados aflojando los tornillos Allen que incorpora, en caso necesario para su sustitución por una antena parabólica de mayor o menor ganancia, así como para el cambio de la polarización, de Horizontal (H) a Vertical (V), requiriendo esta parte llaves Torx.

Puesto que las ODU's podían ser instaladas con redundancia 1+1, con polaridad cruzada, etc., nos podemos encontrar algún iluminador de antena con polaridad cruzada, como el de la imagen, que pertenece a un equipo Melodie de Alcatel, aunque Ericsson tiene su equivalente. Se puede observar las hendiduras donde se encajan las juntas tóricas de protección cuando se conecta el guiaondas flexible: la junta tórica evita la entrada de agua en el interior del guiaondas, lo cual provocaría el deterioro del guiaondas y pérdidas por atenuación, tanto en transmisión como en recepción.

En esta configuración, las ODU's no están pegadas al iluminador sino que por medio de guiaondas flexibles de 22 Ghz (en el caso de la imagen) unen las ODU's a los guiaondas. Este iluminador de RFS Kabelmetal tiene una XPD (discriminación de polaridad) adecuada para evitar interferencia cocanal. Como indiqué antes, Ericsson disponía de un iluminador equivalente.

Una imagen de este iluminador desmontado de la antena-radomo la tenemos aquí:

Aquí tenéis un pequeño vídeo en el que se puede ver el proceso de cambio de polarización del radioenlace Minilink.

La parte inferior de este módulo, contiene todos los elementos necesarios para su conexionado y puesta a punto. Básicamente tenemos un conector tipo N hembra (a través del cual llega la alimentación fantasma y los datos de bajada y de subida), un terminal doble para calibrar el nivel de señal recibido y comprobar si está bien orientada la antena) y un tornillo de tierra.

El terminal de alineamiento está cubierto por un caperuzón de protección: cuando se va a medir la tensión de CAG recibido, situamos en estos terminales un voltímetro en la escala de 2 Vdc y de acuerdo a la tabla de calibración del fabricante, conoceremos el nivel de señal recibido equivalente en dBm; si no se recibe el nivel teórico calculado, se desplazará vertical y horizontalmente la ODU hasta conseguir el nivel requerido.

Vamos a ver ahora algunos de los ajustes que se pueden realizar en estos equipos para orientarlos correctamente (lo que se conoce como "apuntar" el radioenlace).

Recordar que las antenas de microondas deben de tener visión directa en el plano horizontal, así como permitir el vano radioeléctrico que pasen al menos 3 zonas de Fresnell. Estas características se consiguen ajustado horizontalmente las antenas para que se "vean" y afinando el ajuste de las mismas con el tilt (ajuste vertical).

Así, hay por un lado que orientar las antenas de las dos ODU's (ya que un radioenlace lleva dos unidades ODU, una en cada estación base), lo que sería el ajuste horizontal grueso hacia la derecha o la izquierda del tubo. Para ello este soporte concretamente incorpora dos tornillos, uno inferior y otro superior, para realizar este ajuste. En la imagen, tenéis el tornillo superior de este apuntamiento grueso, el otro se encuentra justamente debajo de este soporte.

Una vez que tenemos ya "apuntadas" las antenas de las ODU's y con línea de vista (lo que se conoce como LOS), hay que realizar un ajuste fino de la orientación horizontal, para conseguir obtener el máximo nivel de señal en el ajuste horizontal; ya nos quedaría realizar el vertical o tilt que se realiza con un tornillo de ajuste fino que incorpora dos tuercas de bloqueo para evitar que el viento puedan modificar la orientación, como se ve en la imagen.

Este tornillo como se puede observar incorpora arandela más tuerca de bloqueo en ambos lados del soporte. En esta otra imagen se aprecia mejor el detalle:

Una vez que hemos realizado el ajuste en horizontal y hemos obtenido el máximo nivel de señal apuntando las antenas al máximo nivel de señal, hay que ajustar el tilt o inclinación de la antena, ya que también puede mejorar unos decibelios el nivel de señal recibido si están totalmente horizontales y alineadas las antenas.

Este ajuste del tilt se realiza con una ranura en forma de semicírculo en la parte superior del soporte y que se puede desplazar unos grados (partimos de la base de que nos faltan muy pocos decibelios para obtener el nivel teórico de señal que deberíamos recibir).

En el caso de este soporte para minilink, aparece marcado el tornillo de fijación (que no es el original, se montó para realizar la fotografía) y la ranura semicircular para el ajuste del tilt.

Una vez que tenemos instalada la ODU en la parte superior del edificio o de la torre de telecomunicaciones, tenemos que instalar la unidad interior, la IDU.

Los herrajes de fijación de los equipos Melodies de Alcatel, son similares; en el caso de la ODU con doble polaridad mostrado anteriormente, el herraje estaba igualmente adaptado a tubo de 70-80 mm, como se ve en la imagen:

INSTALACIÓN Y ALIMENTACIÓN DE LA IDU (Unidad de Banda Base)

La instalación de la IDU, dependiendo del equipamiento de la capacidad del radioenlace que se instale (2 x 2 Mbit/s, 4 x 2 Mbit/s, ... 34 Mbit/s) en el caso de los Minilink, implica la instalación de un módulo de banda base preparado para instalarse en un rack de 19 pulgadas.

Este armazón de banda base en configuración básica (hay varias opciones, según la capacidad elegida), tendríamos que conectarlo a un sistema de alimentación de 48 Vdc:

Se puede observar el conector de 48 Vdc instalado en la IDU y que deberemos de conectar en la parte posterior del sistema de alimentación de 48 Vdc.

En la parte posterior del alimentador-cargabaterías tenemos los terminales de alimentación de 48 Vdc, sobre los que conectaremos el cable de 48 Vdc procedente de la IDU.

Se puede observar en el conector de salidas las 4 posibles tomas de 48 Vdc que hay disponibles, para diferentes equipos que en total consuman menos de 8 Amperios (si se equipan más alimentadores en el rack de alimentación, podríamos aumentar este consumo). El cable de la IDU se conectaría por ejemplo, sobre la Salida 1  y el terminal O V, con un pequeño PIA de tensión continua de 6A instalado entre ambos módulos, aunque aquí no lo he representado.

Una vez preparado el cableado de alimentación, queda unir la IDU con la ODU.

CONEXIONADO DE LA UNIDAD EXTERIOR (ODU) CON LA UNIDAD INTERIOR (IDU)

Como indiqué en otro apartado, la única conexión entre la unidad de banda base (IDU) con la unidad de microondas (ODU) se realiza por medio de un cable coaxial, preparado para su uso continuado en intemperie, no sirve un cable cualquiera.

La señal "sube" hacia la ODU modulada en una frecuencia alta (por ejemplo, 800 Mhz), mientras que la señal recibida, que puede ser muy débil, debe llegar con la menor atenuación posible hacia el receptor, por dicho motivo se modula con una frecuencia baja (por ejemplo, 300 Mhz) porque el cable atenúa menos a bajas frecuencias.

Además de las señales de emisión y recepción, también se transmite la telealimentación de 48 Vdc; cuantas más pérdidas tenga el cable, menor tensión de alimentación llegará a los equipos instalados y puede originarse un mal funcionamiento por baja tensión.

Así, podemos encontrar cables con bajas pérdidas o atenuación, de prestigiosos fabricantes (Andrew, Kabelmetal, Suhner, etc.) que son recomendables para este tipo de uso. Adicionalmente, si la distancia entre IDU y ODU es elevada, cuantas menos pérdidas de señal tenga el cable coaxial, mejor será la relación Señal/Ruido de la misma.

En esta página tenéis algunos ejemplos de diferentes torres de telefonía móvil con múltiples ODU's conectadas; podréis comprobar que las distancias entre las ODU's y las IDU's pueden ser muy diferentes según los equipos, pero deben de estar conectadas por cable coaxial, al menos para que les llegue la telealimentación.

Si el cable es de 10-15 metros, por ejemplo, podríamos utilizar un cable RG213 o similar de intemperie, homologado por la compañía de telefonía,  para unir ambas unidades.

Un esquema de conexionado facilitado por el fabricante sería el que aparece a continuación:

Si tienen más de 15 metros, nos puede interesar un cable de 7/8 de pulgadas, por ejemplo un cable Andrew tipo Heliax modelo LF5-50A de bajas pérdidas.

Una vista de como quedaría la instalación de IDU y ODU unidos por un cable LMR400 es el de la fotografía, utilizando un conector acodado para poder cerrar la puerta del rack donde se instalará el equipo, en el que ambos módulos están a escasamente un metro, pero creo que la finalidad didáctica la cumple:

CABLEADO DE ALARMAS DEL RADIOENLACE

Un radioenlace dispone de la capacidad de transmitir alarmas a través de la IDU, al igual que podemos hacerlo con el sistema de alimentación de 48 Vdc; para ello el alimentador-cargador de 48 Vdc dispone de una serie de bornas cableables para teletransmitir alarmas a través de sistemas de gestión de alarmas (como la antigua unidad CMC de Rittal) a través del protocolo snmp.

Se puede observar en la parte trasera del alimentador-cargador como el fabricante ha preparado un conjunto de terminales para teletransmitir este tipo de alarmas, utilizando por ejemplo la unidad CMC antes mencionada.

Con esta unidad, en el caso de producirse una alarma por fallo de magnetotérmico, bajada o subida de tensión de red eléctrica, tensión baja de batería, etc., éstas alarmas serían retransmitidas al centro de gestión de red o NOC (Network Operation Center).

Ficheros adicionales

• ODU instalada en soporte de tubo
• Tornillo con bloqueo para ajuste fino horizontal
• Tornillo superior de apuntamiento de la ODU
• Conexionado IDU con alimentación 48 Vdc
• Conexionado 48 Vdc con rectificador
• Cable coaxial IDU-ODU
• Interconexión IDU-ODU
• Iluminador ODU desmontado con doble polaridad
• Radomo ODU de equipo melodie de 30 cms
• Iluminador ODU con xpd radioenlace Melodie