Prácticas con radioenlaces de los alumnos de 2 STI: Transmisión remota de una señal IPTV a través de radioenlaces

El pasado mes de febrero de 2016, a propuesta de su profesor Jon Goikolea, los alumnos del segundo curso del ciclo formativo de grado superior de Sistemas de Telecomunicaciones e Informáticos afrontaron los dos siguientes retos:

  • extender una señal de televisión a un punto remoto y desde allí visualizarlo, en alta definición, utilizando todo tipo de dispositivos móviles
  • extender la conexión VSAT disponible en la terraza de antenas del instituto a un punto remoto y desde allí permitir la navegación por internet a cualquier dispositivo móvil.

La actividad práctica, enmarcada dentro del módulo Sistemas de Radiocomunicaciones, consistía en el análisis del reto planteado, la planificación de la solución, el montaje y la comprobación del óptimo funcionamiento de la ejecución del proyecto.

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Radioenlaces a 10 GHz y a 5 GHz con los equipos PowerBridge M10 y Rocket M5 en la terraza de antenas del Instituto Tartanga 

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Equipos PowerBridge M10 y Rocket M5 en el punto remoto. Al fondo, entre las dos antenas, el Instituto Tartanga.

El esquema básico del montaje realizado para el primero de los retos se compone de los siguientes equipos:

  • Una antena Yagi TDT
  • Una antena parabólica SAT.
  • Cabeceras digitales de IP-TV
    • Alcad ST-100 (Terrestre)
    • Alcad SS-100
  • Equipos de red
    • Switch 4 puertos D-link
    • Puntos de acceso inalámbricos Netgear
  • Equipos de radioenlaces digitales Ubiquiti
    • Rocket M5 (5 GHz)

En el apartado de la captación se transmitieron señales de televisión, tanto terrestre como satélite. Por tanto, la primera parte de la instalación consistió en configurar correctamente  las cabeceras IPTV, Alcad ST-100 y Alcad SS-100 situadas en el instituto y comprobar mediante un ordenador portátil el correcto funcionamiento de estas.

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Diagrama de conexiones en la cabecera de IPTV 

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Conexiones realizadas en la cabecera de IPTV

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Configuración del canal de frecuencia de la cabecera ALCAD ST-100

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Asignación y configuración IP de los canales IPTV

El esquema general de red propuesto es el siguiente, donde se pueden observar los diferentes elementos y sus correspondientes direcciones identificativas del nivel de red.

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Esquema general de la red con asignación de direcciones IP

Al configurar el radioenlace las consideraciones principales a tener en cuenta fueron la distancia y la visibilidad radioeléctrica entre las antenas y por otro lado, el troughput requerido transmitir al menos dos canales de televisión en condiciones de calidad aceptables tanto en la capacidad del canal como en la estabilidad del mismo. La distancia entre el instituto Tartanga donde se encontraba la antena emisora y el punto remoto, donde se encontraba la antena receptora se estimó en unos 650 metros.

En la siguiente imagen podemos ver la pantalla de configuración del equipo Ubiquiti Rocket M5. En él los alumnos definieron las principales características del radioenlace.

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Pantalla de configuración del equipo Ubiquiti Rocket M5

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Gráfico que muestra la tasa de transferencia de datos del lado emisor, en este caso la antena situada en el instituto Tartanga, transmitiendo las señales de IPTV

Como se observa en la figura anterior, el equipo transmisor Rocket M5 está configurado en modo Access Point WDS (Wireless Distribution System). En este modo, la comunicación entre el transmisor y el receptor se establece solamente a nivel de capa 2, es decir, solo intervienen las direcciones MAC de ambos equipos. Si se desactiva este modo de comunicación, lo cual en un enlace punto a punto solo está justificado cuando en el otro extremo hay un equipo no compatible con el sistema WDS, entonces para cada paquete transmitido, el equipo emisor debe de realizar la conversión IP – MAC, consumiendo con ello más ciclos de CPU y pudiendo llegar a ralentizar el enlace.

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Medidas del test de velocidad del radioenlace realizados con un esquema de modulación MCS7 (El más bajo para esquemas de transmisión MIMO 2×2, lo que garantizaba a los alumnos una comunicación más robusta)

En el lado receptor, el esquema de montaje seguido fue el siguiente, con acceso a la red a través del switch y a través del punto de acceso inalámbrico a 2,4GHz.

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En la configuración del punto de acceso optaron por una red WIFI 802.11ng (2,4GHz) situado en el canal 3, con un ancho de banda por canal de 20MHz.

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 Configuración del punto de acceso

En las siguiente pruebas de funcionamiento del radioenlace podemos comprobar cómo en el lado cliente, el equipo Rocket M5 está configurado en modo Station WDS. Con esta configuración y estando el transmisor en el modo  Access Point WDS, se establece una comunicación punto a punto a nivel de capa 2.

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La comprobación de la correcta transmisión de los canales TDT se realizó a través de la aplicación VLC player instalada en dispositivos móviles Android. Conectados a través del punto de acceso remoto Netgear, se accedió al contenido multimedia facilitado por las cabeceras IPTV situadas en el interior del Instituto Tartanga

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Comprobación práctica de la transmisión de los canales TDT mediante la aplicación VLC para dispositivos Android. A la derecha, el profesor responsable del módulo de Sistemas de Radiocomunicaciones,  Jon Goikolea

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