Medida y caracterización de la propagación para comunicaciones críticas 5G

Cabrera Parco, Edison Iván (2020). Medida y caracterización de la propagación para comunicaciones críticas 5G. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Medida y caracterización de la propagación para comunicaciones críticas 5G
Author/s:
  • Cabrera Parco, Edison Iván
Contributor/s:
  • Briso Rodríguez, César
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: September 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Sistema de comunicación móvil 5G; Propagación radioeléctrica
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Audiovisual y Comunicaciones [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En los últimos años la tecnología ha mejorado notablemente la capacidad, fiabilidad y prestaciones de los sistemas de comunicaciones móviles. El último avance es la tecnología 5G NR, que va a suponer un cambio importante al comenzar a utilizar antenas de haz conformado para mejorar las prestaciones, además de, emplear frecuencias de microondas por primera vez para comunicaciones móviles. La introducción de la nueva tecnología de antenas y el empleo de las microondas afecta notablemente a los niveles de EMF, que emiten las estaciones base, ya sea para conocer la cobertura que es capaz de ofrecer o por razones de salud pública. Por lo tanto, el propósito general del proyecto consistía en la medida de niveles de emisiones electromagnéticas de un sistema de comunicación móvil 5G que use antenas de haz conformado. El objetivo es evaluar de una forma sistemática los niveles de radiación que se puede obtener en función de los datos de las estaciones base y determinar las distancias de seguridad respecto a las antenas de las estaciones base. Para acometer esta tarea de forma científica, primero, es necesario conocer los modelos de cálculo de propagación que se emplean para los sistemas de comunicaciones móviles, en especial los modelos para 5G. A continuación, se procede a estudiar los parámetros y elementos que forman una estación base 5G. Una vez tenido los datos del estudio, se realiza las simulaciones de estos sistemas 5G, para poder compararlos con las medidas reales, que se realicen posteriormente. Debido a la crisis del COVID-19, no fue posible realizar ninguna medida “in situ”, por lo que los resultados obtenidos fueron solo los simulados en los programas Xirio online y Altair Feko + WinProp. Con estos resultados se obtuvieron las siguientes conclusiones: En pequeñas regiones cercanas a las estaciones base, alrededor de 2 metros, sí se llegan a superar los niveles máximos de emisiones permitidos por las normativas consultadas; Los niveles de señal obtenidos varían en función del método de cálculo que se utilice para realizar la computación de los resultados. Por lo tanto, usar el adecuado es fundamental para obtener resultados parecidos con las medidas simuladas y las reales. Aparte de las simulaciones también se diseñó un sistema de medidas formado por 12 antenas directivas, las cuales ayudan a captar las señales de las antenas 5G. Por causas de la pandemia global, no se pudo probar dicho sistema. Sin embargo, se ha hecho un estudio de medidas reales, que se realizaron años atrás, de la potencia recibida en el campus. Abstract: In the last years technology has significantly improved the capacity, reliability, and performance of mobile communications systems. The last advance is 5G NR technology, which is going to be a major change as it begins to use beamforming antennas to improve performance, in addition to using microwave frequencies for the first tie for mobile communications. The introduction of the new technology of antenna and the use of microwaves significantly affect the EMF levels emitted by base stations, either to know the coverage it is capable to offer or for public health reasons. Therefore, the general purpose of project is about the measurement of electromagnetic emission levels of a 5G mobile communication system that uses beamforming antennas. The objective is to evaluate systematically the levels of radiation that can be obtained based on the data from the base station and determine the safety distances with respect to the antennas of the base stations. To realize this task in a scientific way, first, it is necessary to know the propagation calculation models that are used for mobile communication systems, especially for the 5G models. Next, is necessary to study the parameters and elements that make up a 5G base station. Once the study data has been obtained, the simulations of these 5G systems are carried out, to be able to compare them with the real measurements, which are carried out later. Due to the COVID-19 crisis, it was not possible to carry out any real measurement, so the results obtained were only those simulated in the Xirio Online and Altair Feko + WinProp programs. With this results the following conclusions were obtained: In small regions near the base stations, around 2 meters, the maximum emission levels allowed by the regulations consulted are exceeded; The signal levels obtained vary depending on the calculation method used to compute the results. Therefore, using the appropriate is fundamental to obtain similar results with the simulated and real measurements. Apart from the simulations, a system of measurements was designed consisting of 12 directive antennas, which help to capture the signals from the 5G antennas. Due to the global pandemic, this system could not be tested. However, a study is carried out with real measurements, which were made years ago, of received power on campus.

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Item ID: 67291
DC Identifier: https://oa.upm.es/67291/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:67291
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 01 Jun 2021 05:24
Last Modified: 20 May 2022 17:48
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