Una pareja de estudiantes de Ingeniería en Telecomunicaciones implementaron un sistema de enlace de audio y video sobre IP en la banda libre de 2.4 GHz para la transmisión de eventos en vivo, que solvente las necesidades de este sector, ofreciendo no sólo calidad sino un costo ajustado a su poder adquisitivo, a través del uso de componentes comerciales para que la relación costo/beneficio sea satisfactoria para el cliente y para el mercado que se busca satisfacer.
Adriana Acevedo y José Miguel Vila son los estudiantes que desarrollaron este producto que permite a productores nacionales independientes (PNI) y particulares, de cubrir eventos en vivo, que van desde eventos deportivos hasta noticias de interés local, regional e incluso nacional
En Venezuela la Comisión Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL) es el ente encargado de asignar concesiones de uso y explotación del espectro radioeléctrico. Para una empresa de pequeño a mediano alcance o a la de un PNI y cumplir con los requerimientos establecidos por dicho órgano. Adicionalmente, el alto costo que representa la adquisición de equipos microondas móviles empleados en este tipo de transmisión, le impiden a este sector lograr la cobertura del evento en vivo.
El sistema de enlace IP está compuesto de los siguientes componentes: DVR portátil, 2 laptops, 2 routers, 2 antenas panel que operen en la banda de 2.4 GHz, 2 cables de baja pérdida RG-58 de 50ohms, conectores RP-SMA macho y hembra.
De acuerdo a la investigación teórica previamente realizada, se llegó a la conclusión que el diseño más práctico y actual es el de la antena tipo panel (patch o parche) rectangular, ya que al realizar un arreglo con los parches puede brindar tanto la potencia necesaria para alcanzar largas distancias, siendo este un objetivo del proyecto, así como un tamaño práctico y un diseño mucho más sencillo que otro tipo de antenas en el mercado.
La técnica escogida para el diseño de la antena parche rectangular, es la técnica de la microcinta debido a su facilidad de análisis y fabricación, junto con sus características de radiación. Adicionalmente, se escogió como esquema de alimentación para las simulaciones de la antena parche, la alimentación por microcinta, en donde se alimenta la línea de microcinta por medio de inserciones por la antena, donde la profundidad de la inserción es la que dicta el acoplamiento de la impedancia. En este caso para una impedancia de 50ohm. Para el diseño del modelo de transmisión y alimentación de la antena se usó el software “Ansoft HFSS 13”.
La construcción de la antena se realizó empleando las técnicas habituales para circuitos impresos. Se empleó la excitación por onda coaxial en la realización de la práctica, en este caso el conector RP-SMA se utiliza como sonda coaxial. Para ello, se hace un corte de diámetro igual al de la línea de impedancia de 50ohm en el punto elegido para excitar la antena. El conector se coloca de manera que el conductor activo sobresalga por la parte superior de la línea de 50 ohm que alimenta el arreglo, para luego soldarla con un cautín y estaño. A continuación se suelda el conector al plano inferior de la lámina doble cara. Se escogió como material protector el acrílico, y se diseñó una caja con las siguientes medidas: 52x17x4cm.
Para la realización de la prueba de funcionamiento, se implementaron las antenas diseñadas y construidas que operan en la frecuencia de 2.4 GHz y ofrecen un largo alcance, por lo tanto la prueba se realizó con una distancia de 350 metros. Se conectó una cámara de video a un dispositivo de grabación (EasyCap USB DVR Capture), conectado a la laptop vía USB. Cada laptop se conectó a la red y a cada router se le conectó la antena construida para lograr el envío de audio y video inalámbricamente a larga distancia. Es necesario realizar una configuración entre ambos routers para que puedan comunicarse entre sí y establecer el enlace IP, habilitando en uno de ellos la función WDS (Wireless Distribution System o Sistema de Distribución Inalámbrico), la cual permite la interconexión inalámbrica de los puntos de acceso en la red.
Para realizar la emisión se utilizó el programa VLC Media Player, el cual efectúa el stream desde un dispositivo de captura. El emisor realiza el stream de audio y video y el cliente o receptor lo debe recibir. Así, se puede analizar el ancho de banda del video transmitido, la resolución del video, latencia y eficiencia del enlace.
Los costos de materiales y equipos, como es el caso de los routers, para la elaboración del proyecto sumaron un total de Bs. 14400,00. Adicionalmente, se cuantificó el número de horas empleadas en la elaboración de este diseño, resultando en un total de 80 horas, contando con un recurso humano de 2 personas, que se contabilizan en un total de Bs. 5.555,55. Si además, se le suma un margen de ganancia del 30% (Bs. 4.320), se obtiene un precio total de Bs. 24.275,55. Si se desea comparar el precio total del sistema diseñado con los sistemas de esta índole que existen en el mercado extranjero, se debe considerar que se encuentran cotizados alrededor de 1500$.
Es importante destacar, que considerando los valores teóricos obtenidos a partir del diseño elaborado, referentes a la ganancia y la directividad de la antena, se estima que alcance 1km la distancia de separación entre ambas antenas mientras exista línea de vista. Las antenas deben estar colocadas en línea de vista, evitando atravesar paredes y otros objetos que puedan causar mayor interferencia en la señal a enviar y recibir. En caso de no existir línea de vista se puede implementar una estación repetidora que conste de dos APs con sus respectivas antenas direccionales.
Texto: Adriana Acevedo