Impacto de la lluvia en enlaces de ondas milimétricas
Análisis técnico sobre la atenuación por lluvia y oxígeno en bandas de 60, 70 y 80 GHz, y recomendaciones de polarización y disponibilidad para enlaces PTP y PtMP.
La lluvia afecta a todas las bandas de frecuencia por encima de los 10 GHz. Es fundamental considerar este fenómeno al desplegar enlaces punto a punto (PTP) o punto multipunto (PtMP), ya que la atenuación aumenta significativamente con la frecuencia. Bandas como 60, 70 y 80 GHz presentan un mayor rango de atenuación debido a su alta frecuencia.
Sin embargo, incluso en el rango de 10 a 60 GHz, existen bandas que sufren afectación debido a regulaciones sobre la Potencia Isotrópica Radiada Equivalente (PIRE). La legislación limita la potencia de radiación, incluyendo la ganancia de la antena, lo cual puede restringir la propagación en frecuencias licenciadas.
Absorción por oxígeno en 60 GHz
Además de la lluvia, en la banda de 60 GHz debemos considerar la absorción por oxígeno atmosférico, un fenómeno que limita considerablemente el alcance del enlace. La afectación varía según la banda:
- Banda 60 GHz: Atenuación por oxígeno de 14 dB/km + lluvia.
- Banda 70/80 GHz: Atenuación por oxígeno de 0.13 dB/km + lluvia.
Influencia de la polarización
La polarización horizontal suele verse más afectada por la lluvia que la vertical, generalmente con una diferencia de 3 dB, lo que equivale a reducir la señal a la mitad. Se recomienda utilizar polarización vertical para enlaces de larga distancia o donde se busque minimizar el impacto de la lluvia. La polarización horizontal es más adecuada para enlaces cortos donde la precipitación no es un factor crítico.
Esto ocurre porque, al caer, la gota de agua se aplana debido a la fricción con el aire, ocupando una mayor área en el plano horizontal que en el vertical.
Disponibilidad y tipos de lluvia
Para garantizar el rendimiento del enlace, es necesario determinar la disponibilidad requerida y comprender cómo los diferentes tipos de lluvia afectan la propagación. Existen cuatro categorías principales:
- Lluvia leve (muy común durante el año).
- Lluvia moderada (común durante el año).
- Lluvia fuerte y muy fuerte (pocos eventos al año).
- Lluvia atípica o extemporánea (podría no presentarse en la temporada).
Siklu® ofrece una herramienta que calcula la disponibilidad del enlace utilizando una base de datos mundial con registros históricos de lluvia de los últimos 40 años para cada entidad.
Ver: http://lbc.siklu.com/index.php
La relación entre lluvia y distancia es inversa:
- A mayor intensidad de lluvia, menor distancia máxima del enlace.
- A mayor distancia del enlace, menor capacidad para soportar lluvia intensa.
Las distancias más largas en ondas milimétricas se logran utilizando las bandas de 70 y 80 GHz, debido a su menor atenuación por oxígeno. Según Siklu®:
- Los rangos recomendados son de 0 a 5 km.
- El récord mundial de un enlace Siklu® es de 28 km, entregando 2 Gbps Full Duplex.
- El récord en México es de 12.6 km, entregando 2 Gbps Full Duplex.
Para mayor seguridad, se puede utilizar ExtendMM, una solución que conecta un enlace en banda Sub 6 GHz, inmune a la lluvia, como respaldo del despliegue en ondas milimétricas.
