Propuesta de curvas para ajuste de PER contra ASPT en las estaciones FM de Venezuela, basada

13 Pages·2015·1.31 MB·Spanish

RevistaIngenier´ıaUC,Vol.22,No.2,Agosto 2015 65 - 77
Proposal of curves for adjustment of ERP versus the HAAT in FM
stations in Venezuela, based on FCC F(50,50)-F(50,10) charts.
Fabia´nRobledoU.∗,IdelmaroCastan˜edaB.
DepartamentodeElectro´nicayComunicaciones,EscueladeIngenier´ıaEle´ctrica,FacultaddeIngenier´ıa,Universidadde
Carabobo,Naguanagua,Venezuela.
Abstract.-
This article discusses an observed anomaly in the Venezuelan regulations of the FM broadcasting service, in
connection with the required decrease of the effective radiated power (ERP) when a station has a height above
average terrain (HAAT) higher than allowed in its operational class, namely that the regulator entity establishes
thatitmustperformedthepoweradjustmentaccordingtothecurveofclassC,whichputsatadisadvantagetothe
stations in classes A and B, both scheduled for a bigger coverage. The legal and technical framework is studied,
noting that the power adjustment curves are “black-box” models, proposing the use of a new family of curves
forthedecreaseinpowerduetotheexcessinheight,basedonacriterionofequivalenceofradiopropagationand
designedbyusingthecoverageandinterferenceFCCF(50,50)andF(50,10)graphiccharts.Resultsarediscussed,
andexamplesofapplicationarepresentedandanalyzed.
Keywords: broadcasting;ERP;frequencymodulation;HAAT;radiopropagation
Propuesta de curvas para ajuste de PER contra ASPT en las estaciones
FM de Venezuela, basada en modelo FCC E(50,50)-E(50,10).
Resumen.-
Esteart´ıculoanalizaunaanomal´ıaobservadaenlanormativavenezolanadelservicioderadiodifusio´nFM,sobre
ladisminucio´nrequeridadelapotenciaefectivaradiada(PER)cuandounaestacio´nemisoraposeeunaalturasobre
elpromediodelterreno(ASPT)superioralama´ximapermitidadesuclasedeoperacio´nautorizada,consistenteen
queelentereguladordelanacio´nestablecequesedeberealizarelajustedepotenciaentodocasodeacuerdoala
curvadeatenuacio´ndelaclaseC,loquecolocaenpresuntadesventajaalasestacionesdelasclasesAyB,previstas
para ofrecer una superior cobertura. Se estudia el marco legal y te´cnico, observando que las curvas de ajuste de
potencia son del tipo “caja negra”, proponie´ndose el empleo de una nueva familia de curvas de disminucio´n de la
potenciaporexcesoenlaalturabasadasenuncriteriodeequivalenciaderadiopropagacio´n,ydisen˜adasempleando
las cartas de cobertura e interferencia de la FCC E(50,50) y E(50,10) para los niveles de intensidad de campo
ele´ctrico.Sediscutenlosresultadosyseinterpretanejemplosdeaplicacio´n.
Palabrasclave:ASPT;frecuenciamodulada;PER;radiodifusio´nsonora;radiopropagacio´n.
Recibido:Abril2015 1. Introduccio´n.
Aceptado:Julio2015
En Venezuela, una parte de las estaciones
habilitadas en radiodifusio´n sonora (convencio-
nales o comunitarias) emplean el me´todo de
modulacio´n de frecuencia (FM) para la difusio´n
∗Autorparacorrespondencia abierta en VHF de mensajes de audiofrecuencia
Correo-e:[email protected](Fabia´nRobledoU.) con contenidos principalmente de voz y mu´sica,
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suministrando informacio´n y entretenimiento a de radiacio´n de la antena con respecto al nivel del
la audiencia en las localidades ubicadas dentro mar, ACRSNM(m), y el nivel medio del terreno,
del a´rea de cobertura, y en donde la premisa NMT (m), obtenido este u´ltimo como el promedio
de no ocasionar interferencia perjudicial entre delaselevacionesdelterrenoenelsegmentoradial
operadoreshabilitadosesfundamental. topogra´fico ubicado entre los 3Km y los 15Km
En VHF el terreno influye en la radiopropa- medidosdesdelaemisora[1,2]como:
gacio´n y por ende en el nivel de sen˜al recibido
en la radio FM, lo que implica que el campo ASPT (m) = ACRSNM(m)−NMT(m) (2)
ele´ctrico estara´ por debajo del valor que ser´ıa
En este sentido, y segu´n el cla´sico modelo
recibido en condiciones de espacio libre. Los
de propagacio´n de la Federal Communications
modelos emp´ıricos de radiopropagacio´n en esa
Comission (FCC) referido en la Parte 73 de sus
banda establecen que el nivel de intensidad de
Reglas y Regulaciones, un incremento en la PER
campo ele´ctrico E recibido de una estacio´n en
en una estacio´n (logrado por ejemplo mediante
una cierta localidad es funcio´n de la altura
el aumento de la potencia del transmisor y/o
sobre el promedio del terreno, ASPT, de la
de la ganancia de antena) implica un aumento
distancia a la estacio´n d y de la potencia efectiva
proporcional en el nivel de intensidad de campo
radiada, PER, de la componente de polarizacio´n
ele´ctrico recibido en cualquier lugar situado en
empleada, t´ıpicamente la horizontal. A tal efecto,
torno a la estacio´n. En consecuencia, incrementar
la curvas de propagacio´n establecidas por la
la PER aumenta el taman˜o del a´rea de cobertura
Federal Communication Comission (FCC), obli-
y con ello la posibilidad de generar interferencia
gatorias para su empleo en estudios de cobertura
(admisible y/o perjudicial) con otras estaciones
e interferencia en la banda FM en los EE.UU.,
FM, ya sea que operen en cocanal o en canales
hansidotomadascomoreferenciaalmismoefecto
adyacentes. Debido a esto, los entes reguladores
porlaComisio´nNacionaldeTelecomunicaciones,
restringen la PER ma´xima (kW y/o dBk) que una
CONATEL, el ente regulador de las telecomuni-
estacio´nFMpuedeposeercomofigurademe´ritoy
caciones de Venezuela, para la elaboracio´n de los
adicionalmente establecen un l´ımite ma´ximo para
estudios requeridos con motivo de los proyectos
la ASPT (m)queunaestacio´npuedealcanzar.
para obtener las Habilitaciones Administrativas
y/o la modificacio´n de sus Atributos (Mudanza, Este proceso en conjunto restringe el posible
sobrealcance de la emisora, y se logra mediante
aumentodepotencia,cambiodeclase,etc.).
la categorizacio´n administrativa en clases de las
La PER de una estacio´n (dBk) es un concepto
estaciones segu´n la normativa, clasificadas como
aparente que equivale a la potencia que deber´ıa
estaciones FM en las clases A, B y C en el caso
irradiarunaantenadipolodemediaondasinpe´rdi-
deVenezuela,comoseobservaenlosart´ıculos94,
das para producir el mismo nivel de intensidad de
95 y 96 del Reglamento sobre la Operacio´n de las
campoele´ctrico(dBµ)quelaantenadelaestacio´n
Estaciones de Radiodifusio´n Sonora [1], como se
considerada, a igual distancia de evaluacio´n. Se
resumeenlaTabla1.
determina a partir de la potencia de entrada a la
antenaP (dBk)ydelagananciadelaantenapara
EA
lapolarizacio´nhorizontal,G(dBd)[1,2],segu´n: Tabla 1: Clases de estaciones FM y para´metros ma´ximos
permisiblesenVenezuela.
PER(dBk) = P (dBk)+G(dBd) (1)
EA
PER PER ASPT
En relacio´n a la ASPT (m), se trata de un Clasede
Ma´xima Ma´xima Ma´xima
para´metro geome´trico asociado a cada radial estacio´n
kW dBk m
topogra´fico, trazado horizontalmente en forma A 50 17 600
polar desde la emisora, para un azimut dado B 25 14 150
C 5 7 90
medido con respecto al norte geogra´fico, y se
calculacomoladiferenciaentrelaalturadelcentro
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En caso de que la ubicacio´n orogra´fica de la es- estaciones de la clase B (alturas a partir de 150m)
tacio´n transmisora implique una ASPT promedio y de la clase A (alturas a partir de 90m), pues esa
(calculada para mu´ltiples radiales topogra´ficos) curva ya viene atenuando la potencia desde los
superioralama´ximaestablecida,elenteregulador 90m de altura (ma´xima so´lo de la clase C). Esta
establece que debera´ efectuarse una disminucio´n condicio´n coloca en desventaja a las estaciones A
de la PER ma´xima permitida, la cual se reduce y B cuya jerarqu´ıa preestablecida es afectada, en
conforme la ASPT actual exceda el valor ma´ximo beneficio de las estaciones clase C. La referida
de la clase. Para ello es usual que las adminis- situacio´n ano´mala no se presentar´ıa en caso de
traciones de telecomunicaciones suministren una que se establecieran curvas de reduccio´n de PER
familia de curvas de prorrateo no lineal de la PER distintasparacadaclase,conatenuacionesapartir
ma´ximavs.laASPT,yaseaenformadeunacurva de la ASPT ma´xima de la clase espec´ıfica que se
cartesiana logar´ıtmica o por medio de la ecuacio´n trate, como s´ı lo efectu´a la FCC en los EE.UU,
algebraicaequivalente.LaFCCyCONATELhasta espec´ıficamenteenlaParte73desusregulaciones
la fecha no han publicado la metodolog´ıa por enFM.
medio de la cual construyen las referidas familias Para ilustrar esta anomal´ıa, por ejemplo, si una
decurvas,porloquesetratademodelostipo“caja estacio´nposeeporrazonesorogra´ficasso´loun5%
negra”, sin explicacio´n fenomenolo´gica publicada deexcesoenlaASPT ma´ximadesuclase,lacurva
querefieraelme´todoquejustificasudisen˜o. u´nica de CONATEL vigente en 2015 presentada
Actualmente (2015) CONATEL establece en en la ecuacio´n (3) implica que su PER deber´ıa
su normativa los recaudos legales, econo´micos disminuir de 50kW a so´lo 116W si es de clase
y te´cnicos que debe suministrar el interesado A (ma´s de dos o´rdenes de magnitud), o bien de
en obtener una habilitacio´n para una estacio´n 25kW a so´lo 1,5kW si es de clase B (ma´s de un
FM, espec´ıficamente en el documento titulado orden de magnitud), pero la reduccio´n ser´ıa de
Recaudos de Radiodifusio´n Sonora en Frecuencia so´lo 5kW a un valor relativamente comparable de
Modulada [3]. All´ı se indica que si una estacio´n 3,9kW silaestacio´nesclaseC.Enestostrescasos
en proyecto (con cualquier clase A, B o C) del ejemplo, el efecto de la atenuacio´n normativa
excede la ASPT ma´xima de su clase segu´n el obligatoria de la PER es mucho mayor que el
reglamento (Art´ıculo 96 [1]), debera´ disminuir su efecto de aumentar la PER debido al exceso del
PER ma´xima de acuerdo a una u´nica y exclusiva 5% en la ASPT, en cuanto al campo ele´ctrico
curva, siendo e´sta la que corresponde a la Clase C recibido;yadema´sela´readecoberturadisminuira´
en el Anexo T-1 de ese documento, careciendo el dra´sticamenteenlasclasesAyB,perotendra´ so´lo
referido anexo de otras curvas de reduccio´n para una moderada reduccio´n para la clase C al aplicar
las Clases A y B de estaciones, siendo la curva la correccio´n de la norma. De ah´ı lo mencionado
u´nicadecorreccio´nreferidalasiguiente[3]: deladesventajadelasclasesAyBconrespectoa
laclaseC.
PERma´x(dBk) = −18,522log10[ASPT (m)] En este sentido, es oportuno resaltar que al
+42,499 (3) menos hasta mediados del an˜o 2004 CONATEL
ofrec´ıa publicado, el entonces vigente documento
Dado que actualmente so´lo existe segu´n CO- titulado:Gu´ıaparalaobtencio´ndelasHabilitacio-
NATEL la curva de la ecuacio´n (3) para corregir nesdeRadiodifusio´nSonorayTelevisio´nAbierta,
la PER en cualquier clase A, B o C, pero sus Atributos y las Concesiones de Radiodifusio´n,
considerando que e´sta se construyo´ basada en la fechado en marzo de 2003 [4], en donde en sus
clase C (como lo reconoce el ente regulador en anexos 10, 11 y 12 entonces s´ı se presentaban tres
la gu´ıa de recaudos mencionada) y cuya altura curvas diferentes para la correccio´n de la PER
ma´xima es de 90m (Tabla 1), la curva produce ma´xima debido al exceso de ASPT, elaboradas
una significativa atenuacio´n adicional debida a cada una para las tres clases diferenciadas: A, B
los posibles excesos de ASPT que ocurran en y C, respectivamente, disminuyendo la potencia a
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Figura1:Curvasdecorreccio´ndePERsegu´nCONATEL,ofrecidasalmenoshasta2004.Aprincipiosde2015lau´nicacurva
queesaentidadrefiereesladelaClaseC.
partir de la altura ma´xima de cada clase (600m, de 2015. No´tese que las curvas de clase B y clase
150m y 90m), y suministradas tanto en forma de C en la ecuacio´n (5) y en la ecuacio´n (6) siguen
ecuacio´n matema´tica como en gra´fica cartesiana una ley logar´ıtmica, pero la curva de la clase A de
trazadaenpapelsemilogar´ıtmico.Losanexoseran ecuacio´n(4)secomportasegu´nunaleydistintade
invocados desde la seccio´n de la referida gu´ıa, tipo racional, sin que sea posible conocer au´n la
denominada “Descripcio´n de la utilizacio´n del razo´ndeestemodeladodistinto.
espectro radioele´ctrico”, donde se planteaba que
Cabe destacar que se observo´ a principios de
en cada clase se usara´ la curva de correccio´n que
2015 que la u´nica curva reglamentaria establecida
lecorrespondiera,siendoestaslassiguientes:
porelentereguladoreslaetiquetadaenlaFigura1
ClaseA:
comoClaseC,dondeseobligaaquelasestaciones
PER (dBk) = en clases A, B o C disminuyan su PER u´nica y
ma´x
1 exclusivamente segu´n esa curva (la ma´s severa en
(4)
0,0230916+59,346×10−6ASPT(m) atenuacio´n).LascurvasetiquetadasClaseA,Clase
ByClaseCenlaFigura1eranlasqueCONATEL
ClaseB:
establec´ıa al menos hasta 2004, pero esas trazas
de la Clase B y Clase A presuntamente no esta´n
PER (dBk) =
ma´x permitidas en la actualidad (2015). Advie´rtase,
60,136−21,140log [ASPT (m)] (5)
10 por ejemplo, que para una ASPT de 200 m y
una estacio´n Clase B la disminucio´n de potencia
ClaseC:
exigida por CONATEL a 2015 ser´ıa desde 14dBk
PER (dBk) = (25kW) a 0dBk (1kW) (Curva obligante Clase
ma´x
C), pero segu´n CONATEL al menos hasta 2004
42,499−18,522log [ASPT (m)] (6)
10
la reduccio´n hubiera sido so´lo hasta los 11,5dBk
Adicionalmente, en la Figura 1 se suministran (14kW) (Curva Clase B), aproximadamente. Se
en su versio´n gra´fica, con otro ejemplo ilustrativo, trata de una severa disminucio´n de PER en la
esta vez para una estacio´n que posea una ASPT curva aplicable a 2015, que emerge debido a los
de 200m. Se advierte que la curva en clase C de presuntos cambios en el tiempo en la normativa
CONATEL vigente a 2004 es ide´ntica a la actual de CONATEL, cuyo efecto limita excesivamente
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las capacidades de desarrollo de las estaciones proponiendo la actualizacio´n de la matriz de
FM convencionales en clase A y B en diversos distancias m´ınimas requeridas entre emisoras,
entornosorogra´ficos. disen˜ando un modelo que emplea a la ASPT y
La situacio´n descrita y la anomal´ıa identificada a la PER como para´metros, utilizando las cartas
motiva el presente estudio, el cual tiene por de propagacio´n de FM-VHF de la FCC y como
objetivo el disen˜ar un modelo actualizado para alternativaadicionalalasdelaUIT-RRec.P.1546,
Venezuela de curvas de ajuste de PER vs. ASPT comparando los resultados y estableciendo un eje
en clases A, B y C del servicio FM, que para el ana´lisis de los problemas conexos para
solucione el problema planteado sobre la base evitar el sobrealcance, como el que se expone en
de un ana´lisis f´ısico y de ingenier´ıa, con una elpresentetrabajo.
metodolog´ıa pertinente y auditable. A este fin, se En este sentido, Guzma´n [6] investigo´ en
analiza el estado normativo de la disminucio´n de 2012 sobre la estandarizacio´n de los para´metros
la PER en funcio´n de la ASPT de las estaciones, te´cnicos de operacio´n de las estaciones FM con
evaluando sus limitaciones, y se propone una cobertura en Pichincha (Ecuador), analizando la
actualizacio´n de las mismas que considere el problema´tica de la evasio´n del re´gimen normativo
modelodepropagacio´nemp´ıricoactualizadodela en esa localidad. En un orden similar, Mantilla,
FCCparaFMenVHF,demaneraquesecompense Maya y Vargas [7], analizaron en 2009 los
efectivamente el efecto del incremento de ASPT para´metros radioele´ctricos de diversas emisoras
con la justa disminucio´n de la PER ma´xima (sin FM comunitarias de Colombia, planteando la
que sea indebidamente excesiva la reduccio´n), de carencia de infraestructura para la gestio´n a los
tal manera que se garantice que no se produce finesdeestablecernormativamentesuspara´metros
sobrealcance, pero que tampoco se exija una yestandarizarlaslicencias,disen˜andounsoftware
atenuacio´n extraordinaria al operador FM de de gestio´n y control de interferencias a tal efecto,
una clase jera´rquica particular, favoreciendo la en donde la PER y la ASPT son para´metros
cobertura y la no interferencia, sobre la base de relevantes.
la fenomenolog´ıa de campo. El disen˜o tendra´ en Adicionalmente, Oscullo [8] realizo´ en 2009
cuenta la variabilidad estad´ıstica asociada a las el disen˜o de una estacio´n FM de baja potencia
curvas FCC en cuanto al porcentaje de lugares para cobertura en Valle de los Chillos (Ecuador),
cubiertos, considerando las cartas E(50,50) y empleando la recomendacio´n UIT Rec. P. 370
E(50,10) en los estimados del nivel de campo y el software Radio Mobile, atendiendo a la
ele´ctrico(dBµ). normativa vigente del ente regulador (CONATE-
Diversos antecedentes pertinentes en investiga- L/SENATEL) en relacio´n a los l´ımites de PER
cio´nsecomentanenlaseccio´n2,ylametodolog´ıa y ASPT para estaciones comunitarias, segu´n sus
paraeldisen˜odelmodelosedescribeenlaseccio´n clases. En ese mismo pa´ıs. Erazo [9] completo´
3.Losresultadosobtenidossesuministranydiscu- en 2009 el estudio de la tecnolog´ıa de redes de
tenenlaseccio´n4,presenta´ndoselasconclusiones isofrecuencia y su aplicacio´n en AM/FM para la
del estudio en la seccio´n 5. Finalmente se sen˜alan optimizacio´n del espectro en Quito, analizando
lasreferenciasbibliogra´ficas. la afectacio´n debida al ajuste de los para´metros
te´cnicos y las interferencias, en parte debido al
excesodelapotenciaylaalturasobreelterreno,e
2. Antecedentes.
interpretando las regulaciones al compararlas con
En el a´mbito del estudio de los efectos de los lasrecomendacionesdelaUIT.
para´metros de potencia y altura de las estaciones En relacio´n a los necesarios cambios que
FM y su normativa, cabe sen˜alar a diversos ocurren en el tiempo en la normativa, es oportuno
antecedentes que incluyen a Robledo y Castan˜eda referirqueen2000laFCCdelosEE.UU.creo´ dos
[5], quienes analizaron en 2015 el problema de la nuevas clases de estaciones FM de baja potencia
interferencia entre estaciones FM en Venezuela, para cobertura local, con l´ımites precisos de PER
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y ASPT. Motivado a este hecho, Brand [10] en cubierta en donde se excede el nivel E, y T es
2004 analizo´ esta controversial iniciativa en 239 el porcentaje de tiempo durante el cual se supera
estaciones licenciadas, evaluando su efecto en a e´ste. E(L,T) depende en forma no lineal tanto
la diversidad de propietarios y contenidos. Esta de la ASPT (m) como de la distancia d (km)
situacio´n es ana´loga a la presentada en Venezuela con respecto a la antena, y se considera unitario
desde 2001, cuando se creo´ el marco legal de las debidoaquesecorrespondeconuna PERde1kW
emisoras comunitarias (de cobertura limitada en (0dBk), asociada a la componente de polarizacio´n
principio a un municipio), sin embargo hasta la horizontal del campo ele´ctrico, asumiendo que la
fecha no se ha hecho pu´blica una normativa en recepcio´n se produce a una altura h de 9m sobre
r
la que el ente regulador les asigne al menos una elsuelo[13,14].
clase que establezca sus l´ımites ma´ximos de PER Las cartas FCC suponen tambie´n una ondula-
y ASPT, cuestio´n que dificulta la determinacio´n cio´n del terreno promedio o factor de rugosidad
de factibilidad de las nuevas estaciones FM H de 50m [13, 14, 15]. El nivel de sen˜al
convencionales, con las que deben coexistir bajo esperado, NSE(dBµ) se obtiene en el punto de
lapremisadeinterferenciaadmisible. recepcio´n para unas determinadas condiciones
En este mismo orden de ideas y con el fin de de explotacio´n en cuanto a PER(dBk) calculada
evaluar la contribucio´n de la planificacio´n te´cnica segu´n ecuacio´n (1), de ASPT(m) estimada de
al desarrollo de la radio, Pe´rez [11] en 2003 acuerdo a ecuacio´n (2) y para una distancia d(km)
analizo´ el papel de las autoridades pu´blicas en el con respecto a la antena de la estacio´n [2, 15],
desarrollo del medio de radiodifusio´n en FM en segu´nlarelacio´n:
Espan˜a, planteando la necesidad de modernizar
la normativa te´cnica nacional para la FM con el NSE(dBµ) =
objetivo de permitir que la radiodifusio´n pueda E(L,T)(dBµ)+PER(dBk) (7)
consolidarse conforme a la distribucio´n territorial
en ese pa´ıs. Este proceso de actualizacio´n es En la Figura 2 y en la Figura 3 se sumi-
ana´logo en su justificacio´n al que se propone en nistran las cartas E(50,50) y E(50,10) de la
el presente estudio. Finalmente y en el a´mbito FCC, respectivamente, consideradas tambie´n por
histo´rico, la importancia del ana´lisis del marco CONATEL en Venezuela para los estudios de
normativo y te´cnico para el adecuado desarrollo cobertura e interferencia [2, 3]. Ambos entes
del sector FM en Venezuela fue interpretada ya en reguladores establecen que la carta con T igual
1985 por Bisbal [12], e´poca en la que el nu´mero a 50% se emplee para el ana´lisis de cobertura,
de estaciones era muy reducido, siendo pionera la mientras que la carta con T igual a 10% se
Emisora Cultural de Caracas, caso que estudia ese utilice para la validacio´n de interferencia. No´tese
investigador. que en ambas curvas si se eleva la ASPT se
produce un aumento en E(L,T) lo que implicara´
3. Metodolog´ıa. el subsiguiente incremento de NSE (dBµ) y en
consecuencia del taman˜o del a´rea de cobertura e
La metodolog´ıa empleada para el disen˜o de interferencia.
una propuesta en forma de modelo de familia de Se propone entonces que en la ecuacio´n (7) se
curvas de atenuacio´n de la PER ma´xima debida disminuyanormativamentealaPERenlacantidad
al exceso de la ASPT para el servicio FM, se justa requerida para compensar el incremento del
soporta en el empleo de las cartas con las curvas E(L,T), de manera que el nivel de sen˜al esperado
de propagacio´n actualizadas de la FCC definidas NSE permanezca constante y en consecuencia
en la Parte 73 Radio and Television Broadcast no afectado por el exceso de altura. En efecto,
Rules [13], que permiten obtener en el sitio de tomandodiferenciasfinitasenlaecuacio´n(7):
recepcio´n el nivel de sen˜al unitario E(L,T) en
dBµ, donde L es el porcentaje de lugares del a´rea NSE = E(L,T)+PER (8)
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Figura 2: Carta FCC E(50,50) para cobertura. Las tangentes en los puntos de interseccio´n se corresponden con los valores
ma´ximos de pendiente para las ASPT ma´ximas de las tres clases. Fuente: Adaptado a partir de las Curvas de la Parte 73,
Seccio´n73.333delaFCC[13].
Dado que se requiere un ∆NSE nulo con el fin como una escenario viable de compensacio´n por
deevitarqueela´readecoberturaointerferenciano radiopropagacio´ndeltipo“peorcaso”,ente´rminos
cambiedetaman˜o,setendra´,delaecuacio´n(8): de evitar el posible sobrealcance que tendr´ıa la
estacio´nsielajustededisminucio´ndepotenciano
PER = (cid:31) E(L,T) (9)
seefectuara.
Si se considera en las cartas FCC a la zona
orogra´fica comprendida por el rango de distancias
d donde la variacio´n de E(L,T) debida al cambio
en la ASPT sea ma´xima (pendiente ma´xima en Empleando esta premisa de disen˜o, advirtiendo
las curvas de la Figura 2 y de la Figura 3) para el comportamiento logar´ıtmico en la distancia en
la ASPT ma´xima permitida reglamentaria de la las cartas FCC y usando el ca´lculo diferencial en
clase,definidacomo ASPT (Tabla1),sepuede la ecuacio´n (9), suponiendo variaciones no muy
REF
reducirala PERsegu´nlaecuacio´n(8)paraquese grandesenlaASPT (locualseconsiderava´lidoya
compense exactamente este incremento supremo quedelocontrarioellopodr´ıaimplicaruncambio
deE(L,T),disminuyendolapotenciaconrespecto de clase a otra donde la variacio´n ser´ıa entonces
a la PER ma´xima de la clase, definida como no muy grande) y despreciando los te´rminos de
PER (Tabla 1), a partir de la altura nominal orden superior en el desarrollo en serie de Taylor
REF
ma´xima de la clase, considera´ndose este criterio en la ecuacio´n (9), se obtiene la linealizacio´n
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Figura3:CartaFCCE(50,10)parainterferencia.Lastangentesenlospuntosdeinterseccio´nsecorrespondenconlosvalores
ma´ximos de pendiente para las ASPT ma´ximas de las tres clases. Fuente: Adaptado a partir de las Curvas de la Parte 73,
Seccio´n73.333delaFCC[13].
incremental: No´tesequeenlaFigura2yenlaFigura3sehan
incluido las tres abscisas de las ASPT ma´ximas
PER = de las estaciones FM en Venezuela: Clase A
(cid:34)E(L,T)(cid:35)(cid:12)(cid:12)(cid:12) (600m), B (150m) y C(90m) y las tangentes
(cid:31) ma´x ASPT (cid:12)(cid:12)(cid:12) log10(ASPT) (10) diagonales en los puntos de interseccio´n de las
ASPTREF curvas FCC con esas ASPT ma´ximas de intere´s
se corresponden con los valores ma´ximos de
Donde la abreviatura “ma´x” en la ecuacio´n (10)
pendiente m (dB/dc), obtenidos en el rango de
significa tomar el ma´ximo del argumento (la ma´x
distanciasdelacarta(km)conunerrorma´ximode
pendiente del campo ele´ctrico). Si se define a
0,5dB/dc.
m comolapendientema´ximaendBporde´cada
ma´x
Seguidamente,dadoquePER = PER(cid:31) PER ,
(dB/dc) que se obtiene para la abscisa ASPT que REF
delaecuacio´n(10)ylaecuacio´n(11)sera´:
corresponde a la clase que se analiza (Figura 2
para cobertura o Figura 3 para interferencia), en
el rango de distancias de la carta FCC, de la PER(cid:31) PER =
REF
(cid:2) (cid:3)
ecuacio´n(10)resulta: (cid:31) m log (ASPT)(cid:31) log (ASPT ) (12)
ma´x 10 10 REF
(cid:34) (cid:35)(cid:12)
E(L,T) (cid:12)(cid:12) con lo se obtiene a partir de la ecuacio´n (12) la
m (cid:44)ma´x (cid:12) > 0 (11)
ma´x ASPT (cid:12)(cid:12) expresio´n disen˜ada para la curva de ajuste PER
ASPTREF
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Figura4:CurvaspropuestasparaelajustedePERvs.ASPT enelservicioFMdeVenezuela.
(dBk)contrala ASPT (m): con la carta E(50,50) y con la E(50,10) fue
para obtener modelos de disminucio´n de la PER
PER = (cid:2)PER +m log (ASPT )(cid:3)
REF ma´x 10 REF tanto por el criterio de limitacio´n del a´rea de
−m log (ASPT) (13) cobertura (50% del tiempo), como el criterio
ma´x 10
de restringir la potencial a´rea de interferencia
ysiseinviertelaecuacio´n(13),tomandoexponen-
(10% del tiempo), respectivamente. Este enfoque
ciales,resulta,enformaequivalente:
difiere del de CONATEL y FCC, en donde las
ASPT = ASPTREF10−PERm−mPaE´xRREF (14) eclurtvipaos dperoepsuteasdt´ıassticdaeqaujeusstee edmepPleEaR(cnoobeirntduircaaon
interferencia).
La ecuacio´n (13) y la ecuacio´n (14) ofrecen
el marco de disen˜o objeto del estudio, para la LuegodegraficarenlascartasdelaFigura2yla
limitacio´ndelaPERcontraaumentosenlaASPT, Figura 3 las tres las abscisas de ASPT constante,
deducidassobrelabaseemp´ıricadelascartasFCC correspondientes a los valores l´ımite de las clases
y con el criterio de equivalencia que implica el deestacionesFM:A(600m),B(150m)yC(90m),
balance propuesto en la ecuacio´n (9) para cada se analizo´ por rastreo en las cartas a cada una
clase, con pendientes m obtenidas de los sitios de las curvas de distancia d constante que las
ma´x
ma´s oportunos en las cartas, con la potencialidad intersecan, determina´ndose la pendiente ma´xima
de complementar a los modelos tipo “caja negra” mma´x (dB/dc) definida segu´n la ecuacio´n (11) el
que utiliza CONATEL y la FCC (si bien esta punto de interseccio´n, as´ı como tambie´n el rango
u´ltima entidad emplea otras clases, potencias y de variacio´n de distancia m´ınima dm´ın a distancia
alturasl´ımiteparalosEE.UU.). ma´xima dma´x (km) en el que esta´ pendiente var´ıa
dentro de ± 0.5 dB/dc (12% aproximado) con
respecto a m para el resto de las curvas de d
4. Ana´lisisydiscusio´nderesultados. ma´x
constante. A continuacio´n, con esta pendiente y
Una vez seleccionadas las cartas actualizadas con los valores ma´ximos referenciales ASPT
REF
FCC E(50,50) y E(50,10) y adaptadas para su y PER de las clases (Tabla 1), se construyo´ a
REF
empleo en las clases de estaciones Venezuela partirdecadacartaydeacuerdoalaecuacio´n(13)
(Figura1),seprocedio´ aaplicarleslametodolog´ıa la propuesta de las curvas de ajuste de la PER
descrita en la seccio´n 3. La razo´n para trabajar contra la ASPT objeto del estudio, disen˜adas para
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Tabla2:CurvaspropuestasdeajustedePERvs.ASPT paralimitacio´ndecobertura,basadasenlacartaFCCE(50,50).
PER PER ASPT m d d
Clase REF REF REF ma´x m´ın ma´x CurvaPER(dBk) vs.ASPT(m)
(kW) (dBk) (m) (dB/dc) (km) (km)
A 50 16,99 600 29,0 60 150 PER=97,556−29,0log ASPT
10
B 25 13,98 150 20,3 7 80 PER=58,154−20,3log ASPT
10
C 5 6,99 90 21,0 5 70 PER=48,029−21,0log ASPT
10
Tabla3:CurvaspropuestasdeajustedePERvs.ASPT paralimitacio´ndeinterferencia,basadasenlacartaFCCE(50,10).
PER PER m d d
Clase REF REF ASPT (m) ma´x m´ın ma´x CurvaPER(dBk) vs.ASPT(m)
(kW) (dBk) REF (dB/dc) (km) (km)
A 50 16,99 600 25,6 50 100 PER=88,110−25,6log ASPT
10
B 25 13,98 150 20,0 30 40 PER=57,501−20,0log ASPT
10
C 5 6,99 90 20,6 15 40 PER=47,247−20,6log ASPT
10
su potencial empleo en el servicio FM, resultando las dos curvas de acuerdo a E(50,50) o E(50,10)
las curvas cuya fo´rmula algebraica se suministra esta´ significativamente por debajo de la curva de
en la Tabla 2 cuando se emplea E(50,50), y en la CONATELde2004definidaparaesaclase.
Tabla3alutilizar E(50,10). Como ejemplo ilustrativo, se plantea el caso de
En la Figura 4 se comparan los resultados de tresestacioneshipote´ticas,queoperenenclasesA,
los dos nuevos modelos basados en las cartas By C,cadauna deellasconuna ASPT queposea
FCC E(50,50) y E(50,10) suministrados en la un exceso del 20% con respecto a la ASPTREF
Tabla 2 y en la Tabla 3, con los modelos ya ma´xima de la clase. Se calculo´ en cada caso la
referidos de CONATEL, tanto en su curva u´nica nueva PER ma´xima permitida, de acuerdo a los
vigente empleada en 2015 (correspondiente a cuatromodelosbajoestudio:
clase C pero que el ente regulador declara como
a) ElmodelodeCONATELde2004(novigente).
de uso obligatorio tambie´n para Clase A como
b) ElmodelodeCONATELvigenteen2015.
B), as´ı como tambie´n las curvas que ofrec´ıa
c) El modelo disen˜ado propuesto, basado en
CONATEL en 2004, presuntamente no vigentes
cobertura E(50,50)(Tabla2)y
actualmente, pero que correspond´ıan en su origen
d) El modelo propuesto basado en interferencia
a las tres clases diferenciadas A, B y C, situacio´n
E(50,10)(Tabla3).
consistente con la jerarqu´ıa del reglamento. En
la Figura 4 se emplean las etiquetas E(50,50) y Se determino´ la nueva PER ma´xima y su porcen-
E(50,10) con el fin de indicar de donde provienen taje de variacio´n con respecto al valor nominal
las curvas propuestas (del modelo de cobertura o ma´ximo de la clase, presenta´ndose los resultados
deinterferencia). enlaTabla4.
Se observa en la Figura 4 que en la Clase A Se observa en la Tabla 4 que para el exceso de
y en la Clase C los resultados para el ca´lculo 20%enlaASPT elmodelovigentedeCONATEL
de la PER ma´xima del modelo propuesto son a2015produceunaseveradisminucio´ndePERen
menos exigentes en cuanto a la disminucio´n clase A, reduciendo el ma´ximo de potencia desde
de la potencia, al compararlos con el modelo 50kW hasta so´lo unos 90W (reduccio´n del 99,8%
establecido por CONATEL, pero son ma´s severos o 27,4dB, aproximadamente), as´ı como tambie´n
en el caso de la Clase B. No´tese que en la en clase B, disminuyendo desde los 25kW hasta
clase A el modelo propuesto por cualquiera de unos 1,2kW (95,3% o 13,2dB), mientras que en
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