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“Responsabilidad con pensamiento positivo” NOMBRE: FRANK VARGAS, GREGORI ESCOBAR CARRERA: ING.TELECOMUNICACIONES CURSO: 8° SEMIPRESENCIAL PARALELO: A FECHA: 24/07/ TAREA 1 Primera Parte Traducción capítulo 2 :(wireless communication networks and systems - Cory Beard, William Stallings). Conceptos del dominio del tiempo Visto en función del tiempo, una señal electromagnética puede ser analógica o digital. Una señal analógica es aquella en la que la intensidad de la señal varía de forma suave y rápida con el tiempo. En otras palabras, no hay rupturas o discontinuidades en la señal. Una señal digital es aquella en la que la intensidad de la señal mantiene un nivel constante para algún período de tiempo y luego cambia a otro nivel constante. La figura 2.1 muestra ejemplos de ambos tipos de señales. La señal analógica podría representar el habla, y la la señal digital podría representar los 1 y 0 binarios. El tipo de señal más simple es una señal periódica, en la que el mismo patrón de señal se repite con el tiempo. En la figura 2.2 se muestra un ejemplo de una señal analógica periódica (sinusoidal) y una señal digital periódica (onda cuadrada). Matemáticamente, una señal s(t) es definido como periódico si y sólo si donde la constante T es el período de la señal (T es el valor más pequeño que satisface la ecuación). De lo contrario, una señal es aperiódica.
“Responsabilidad con pensamiento positivo” La onda sinusoidal es la señal analógica fundamental. Una onda sinusoidal general puede ser representado por tres parámetros: amplitud máxima (A), frecuencia (f) y fase (6). La amplitud de pico es el valor máximo o la fuerza de la señal en el tiempo; típicamente, este valor se mide en voltios. La frecuencia es la tasa [en ciclos por segundo], o Hertz (Hz)] en el que la señal se repite. Un parámetro equivalente es el período (T) de una señal, que es la cantidad de tiempo que toma una repetición; por lo tanto, T = 1/f. La fase es una medida de la posición relativa en el tiempo dentro de un solo período de una señal, como se ilustra más adelante. La onda sinusoidal general puede escribirse como Una función con la forma de la ecuación (2.1) se conoce como sinusoide. La figura 2.3 muestra el efecto de variar cada uno de los tres parámetros. En la parte (a) de la figura, la frecuencia es de 1 Hz, por lo que el período 7 = 1 segundo. La parte b) tiene la misma frecuencia y fase, pero con un pico de amplitud de 0,5. En la parte (c) tenemos f = 2, que es equivalente a T = 0.5. Finalmente, la parte (d) muestra el efecto de un desplazamiento de fase de 1r/ 4 radianes, que es 45 grados (277 radianes = 360° = 1 período). En la figura 2.3 el eje horizontal es el tiempo; los gráficos muestran el valor de una señal a un punto dado en el espacio en función del tiempo. Estos mismos gráficos, con un cambio de
“Responsabilidad con pensamiento positivo” Conceptos del dominio de la frecuencia En la práctica, una señal electromagnética estará compuesta de muchas frecuencias. Para ejemplo, la señal se muestra en la figura 2.4c. Los componentes de esta señal son sólo ondas sinusoidales de frecuencia- En las partes a) y b) de la figura se muestran estos componentes individuales. Allí son dos puntos interesantes que se pueden hacer sobre esta figura: ● La segunda frecuencia es un múltiplo entero de la primera frecuencia. Cuando todos los componentes de frecuencia de una señal son múltiplos enteros de una frecuencia, la última frecuencia se denomina frecuencia fundamental. Los demás componentes se denominan armónicos. ● El período de la señal total es igual al período de la frecuencia fundamental. El período del componente sin(2pft) es T = 1/f, y el período de s (t) es también T, como puede verse en la figura 2.4c. Se puede demostrar, utilizando una disciplina conocida como análisis de Fourier, que cualquier señal está compuesta de componentes a varias frecuencias, en las que cada componente es una sinusoide. Sumando suficientes señales sinusoidales, cada una con la amplitud, frecuencia y fase apropiadas, se puede construir cualquier señal electromagnética. En otras palabras, cualquier señal electromagnética puede demostrarse que consiste en una colección de señales analógicas periódicas (ondas sinusoidales) a diferentes amplitudes, frecuencias y fases. La importancia de poder mirar una señal desde la perspectiva de la frecuencia (dominio de la frecuencia) en lugar de una perspectiva temporal (dominio del tiempo) debería ...se vuelven claros a medida que la
“Responsabilidad con pensamiento positivo” discusión avanza. Para el lector interesado, el tema de El análisis de Fourier se presenta en el Apéndice B en línea. El espectro de una señal es el rango de frecuencias que contiene. En el caso de la señal de la figura 2.4c, el espectro se extiende desde f hasta 3f. El ancho de banda absoluto de una señal es el ancho del espectro. En el caso de la Figura 2.4c, el ancho de banda es de 3f - f = 2f. Muchas señales tienen un ancho de banda infinito, pero con la mayor parte de la energía contenida en una banda de frecuencias relativamente estrecha. Esta banda se denomina ancho de banda efectivo, o sólo ancho de banda. Relación entre la tasa de datos y el ancho de banda Hay una relación directa entre la información... llevando capacidad de una señal y su ancho de banda: Cuanto mayor sea el ancho de banda, mayor será la información llevando capacidad. Como ejemplo muy simple, consideremos la onda cuadrada de la figura 2.2b. Supongamos que dejamos que un pulso positivo represente el 0 binario y un pulso negativo represente el binario 1. Entonces la forma de onda representa la corriente binaria 0101…La duración de cada El pulso es de 1/(2f ); por lo tanto, la tasa de datos es de 2f bits por segundo (bps). ¿Cuáles son las frecuencias componentes de esta señal? Para responder a esta pregunta, considere de nuevo la figura 2.4. Por sumando las ondas sinusoidales en las frecuencias f y 3f, obtenemos una forma de onda que comienza para parecerse a la onda cuadrada. Continuemos este proceso añadiendo una onda sinusoidal de frecuencia 5f, como se muestra en la figura 2.5a, y luego añadiendo una onda sinusoidal de frecuencia 7f, como se muestra en la figura 2.5b. A medida que añadimos los múltiplos impares adicionales de f, adecuadamente escalados, la forma de onda resultante se acerca cada vez más a la de una onda cuadrada. De hecho, se puede demostrar que los componentes de frecuencia de la onda cuadrada con amplitudes A y - A pueden expresarse de la siguiente manera:
“Responsabilidad con pensamiento positivo” Caso II. Ahora supongamos que tenemos un ancho de banda de 8 MHz. Veamos de nuevo Figura 2.5a, pero ahora con f = 2 MHz. Usando la misma línea de razonamiento que antes, el ancho de banda de la señal es (5 * 2 * 106) - (2 * 106) = 8 MHz. Pero en este caso T = 1/f = 0,5 ms. Como resultado, se produce un bit cada 0,25 ms para una velocidad de datos de 4 Mbps. Por lo tanto, si otras cosas son iguales, al duplicar el ancho de banda, duplicamos la tasa de datos potencial. Caso III. Supongamos ahora que la forma de onda de la figura 2.4c se considera adecuada para aproximarse a una onda cuadrada. Es decir, la diferencia entre un positivo y pulso negativo en la figura 2.4c es lo suficientemente clara como para que la forma de onda pueda ser utilizado con éxito para representar una secuencia de 1s y 0s. Supongamos, como en el caso II, que f = 2 MHz y T = 1/ f = 0, ms, de modo que un bit ocurre cada 0,25 ms para un dato de 4 Mbps. Usando la forma de onda de la figura 2.4c, el ancho de banda de la señal es (3 * 2 * 106) - (2 * 106) = 4 MHz. Por lo tanto, un ancho de banda dado puede soportar varias velocidades de datos dependiendo de la capacidad del receptor para discernir la diferencia entre 0 y 1 en presencia de ruido y otros impedimentos. En resumen,
- Caso I: Ancho de banda = 4 MHz; velocidad de datos = 2 Mbps
- Caso II: Ancho de banda = 8 MHz; velocidad de datos = 4 Mbps
- Caso III: Ancho de banda = 4 MHz; velocidad de datos = 4 Mbps Podemos sacar las siguientes conclusiones del debate anterior. En general, cualquier forma de onda digital que utilice pulsos rectangulares tendrá un ancho de banda infinito. Si intentamos transmitir esta forma de onda como una señal a través de cualquier medio, la transmisión
“Responsabilidad con pensamiento positivo” limitará el ancho de banda que puede ser transmitido. Además, para cualquier dado el medio, cuanto mayor sea el ancho de banda transmitido, mayor será el costo. Por lo tanto, por un lado, razones económicas y prácticas dictan que la información digital se aproxime por una señal de ancho de banda limitado. Por otro lado, limitar el ancho de banda crea distorsiones, lo que hace que la tarea de interpretar la señal más difícil. Cuanto más limitado sea el ancho de banda, mayor será la distorsión y mayor es el potencial de error del receptor. 2.2 TRANSMISIÓN DE DATOS ANALÓGICOS Y DIGITALES Los términos analógico y digital corresponden, a grandes rasgos, a continuo y discreto, respectivamente. Estos dos términos se utilizan con frecuencia en las comunicaciones de datos en al menos tres contextos: datos, señales y transmisión. Brevemente, definimos los datos como entidades que transmiten significado, o información. Señales son representaciones eléctricas o electromagnéticas de datos. La transmisión es la comunicación de los datos por la propagación y el procesamiento de las señales. En lo que sigue, nosotros tratar de aclarar estos conceptos abstractos discutiendo los términos analógico y digital como se aplica a los datos, las señales y la transmisión. Datos analógicos y digitales Los conceptos de datos analógicos y digitales son bastante simples. Los datos analógicos asumen valores continuos en algún intervalo. Por ejemplo, la voz y el vídeo son continuamente patrones variables de intensidad. La mayoría de los datos recogidos por los sensores, como la temperatura y la presión, se valoran continuamente. Los datos digitales toman valores discretos; ejemplos son texto y números enteros. El ejemplo más familiar de datos analógicos es el audio, que, en forma de las ondas de sonido, pueden ser percibidas directamente por los seres humanos. La figura 2.6 muestra el el espectro acústico para el habla humana y para la música. Los componentes de frecuencia de la típica el habla pueden encontrarse entre aproximadamente 100 Hz y 7 kHz. Aunque mucho de la energía en el habla se concentra en las frecuencias más bajas, las pruebas han demostrado que las frecuencias por debajo de 600 o 700 Hz añaden muy poco a la inteligibilidad del habla al oído humano. El habla típica tiene un rango dinámico de unos 25 dB2; es decir, la potencia producida por el grito más fuerte puede ser hasta 300 veces mayor que eso del menor susurro.
“Responsabilidad con pensamiento positivo” Tanto los datos analógicos como los digitales pueden ser representados, y por lo tanto propagados, por señales analógicas o digitales. Esto se ilustra en la figura 2.8. Por lo general, los datos analógicos son una función del tiempo y ocupan un espectro de frecuencias limitado. Esos datos pueden ser representados directamente por una señal electromagnética que ocupa el mismo espectro. El mejor ejemplo de esto son los datos de voz. Como las ondas sonoras, los datos de voz tienen una frecuencia componentes en el rango de 20 Hz a 20 kHz. Como se mencionó y se mostró en Figura 2.6, la mayor parte de la energía del habla está en un rango mucho más estrecho, con el típico rango de voz de entre 100 Hz y 7 kHz. El espectro estándar del teléfono de voz es aún más estrecho, de 300 a 3400 Hz, y esto es bastante adecuado para propagar el discurso de forma inteligible y clara. El instrumento telefónico hace precisamente eso. Para todas las entradas de sonido en el rango de 300 a 3400 Hz, se produce una señal electromagnética con el mismo patrón de amplitud de frecuencia. El proceso se realiza a la inversa para convertir la energía electromagnética de nuevo en sonido. Los datos digitales también pueden ser representados por señales analógicas mediante el uso de un módem (modulador demodulador). El módem convierte una serie de pulsos de tensión binarios (dos valorados) en una señal analógica mediante la modulación de una frecuencia portadora. La señal resultante ocupa un determinado
“Responsabilidad con pensamiento positivo” espectro de frecuencia centrado en la portadora y puede propagarse a través de un medio adecuado para esa portadora. En el otro extremo de la línea, un módem demodula la señal para recuperar los datos originales. En una operación muy similar a la realizada por un módem, los datos analógicos pueden ser representados por señales digitales. El dispositivo que realiza esta función para los datos de voz es un códec (codificador- decodificador). En esencia, el códec toma una señal analógica que directamente representa los datos de voz y se aproxima a esa señal por un flujo de bits. En el otro Al final de la línea, un códec utiliza el flujo de bits para reconstruir los datos analógicos. Este tema se explora posteriormente. Finalmente, los datos digitales pueden ser representados directamente, en forma binaria, por dos voltajes niveles. Sin embargo, para mejorar las características de propagación, los datos binarios suelen ser codificado en una forma más compleja de señal digital, como se explica más adelante. Cada una de las cuatro combinaciones (Cuadro 2.1a) que se acaban de describir es de uso generalizado. Las razones para elegir una combinación particular para cualquier comunicación dada la tarea varían. Enumeramos aquí algunas razones representativas:
- Datos digitales, señal digital: En general, el equipo para codificar datos digitales en una señal digital es menos compleja y menos costosa que la digital analógico equipo.
- Datos analógicos, señal digital: La conversión de los datos analógicos a la forma digital permite el uso de equipos modernos de transmisión y conmutación digital de datos analógicos.
- Datos digitales, señal analógica: Algunos medios de transmisión, como la fibra óptica y satélite, sólo propagará señales analógicas.
- Datos analógicos, señal analógica: Los datos analógicos son fácilmente convertidos a una señal analógica señal. Transmisión analógica y digital Tanto las señales analógicas como las digitales pueden ser transmitidas en medios de transmisión adecuados. La forma en que se tratan estas señales es una función del sistema de transmisión. En el cuadro 2.1b se resumen los métodos de transmisión de datos. La transmisión analógica es un medio de transmitir señales analógicas sin tener en cuenta su contenido; las señales pueden representar datos analógicos (por ejemplo, voz) o datos digitales (por ejemplo, datos que pasan a través de un módem). En cualquiera de los casos, la señal analógica sufrirá una atenuación que limita la longitud de la
“Responsabilidad con pensamiento positivo” impedimentos limitan la tasa de datos que puede lograrse. La velocidad máxima a la que pueden transmitirse los datos a través de una determinada vía de comunicación, o canal, en determinadas condiciones se denomina capacidad del canal. Hay cuatro conceptos aquí que estamos tratando de relacionar entre sí:
- La velocidad de los datos: Esta es la velocidad, en bits por segundo (bps), a la que los datos pueden ser comunicados.
- Ancho de banda: Este es el ancho de banda de la señal transmitida como limitada por el transmisor y la naturaleza del medio de transmisión, expresada en ciclos por segundo, o Hertz.
- Ruido: Para esta discusión, estamos preocupados por el nivel promedio de ruido sobre la ruta de comunicaciones.
- Tasa de error: Esta es la velocidad a la que se producen los errores, donde un error es la recepción de un 1 cuando se transmitió un 0 o la recepción de un 0 cuando se transmitió un 1. El problema que estamos tratando es este: Las instalaciones de comunicaciones son caras y, en general, cuanto mayor sea el ancho de banda de una instalación, mayor será el costo. Además, todos los canales de transmisión de cualquier interés práctico son de un ancho de banda limitado. Las limitaciones surgen de las propiedades físicas del medio de transmisión o de limitaciones deliberadas en el transmisor en el ancho de banda para prevenir la interferencia de otras fuentes. En consecuencia, nos gustaría hacer un uso tan eficiente como posible de un determinado ancho de banda. Para los datos digitales, esto significa que nos gustaría obtener una velocidad de datos tan alta como sea posible en un límite particular de tasa de error para un ancho de banda determinado. La principal limitación para lograr esta eficiencia es el ruido. Ancho de banda de Nyquist Para empezar, consideremos el caso de un canal que no tiene ruido. En este entorno, la limitación de la velocidad de los datos es simplemente el ancho de banda de la señal. Una formulación de esta limitación, debida a Nyquist, establece que, si la velocidad de transmisión de la señal es de 2B, entonces una señal con frecuencias no superiores a B es suficiente para transportar la velocidad de la señal. Lo contrario también es cierto: Dada una anchura de banda de B, la mayor velocidad de la señal que puede ser transportada es de 2B. Esta limitación se debe al efecto de la interferencia entre símbolos, como la que produce la distorsión por retardo3. Obsérvese que en el párrafo anterior nos referimos a la velocidad de la señal. Si las señales que se transmiten son binarias (toman sólo dos valores), entonces la tasa de datos que puede ser soportado por B Hz es de 2B bps. Como ejemplo, consideremos un canal de voz que se utiliza, a través de un módem, para transmitir datos digitales. Supongamos un ancho de banda de 3100 Hz. Entonces la capacidad, C, del canal es 2B = 6200 bps. Sin embargo, como veremos en el capítulo 7, se pueden utilizar señales con más de dos niveles, es decir, cada elemento de la señal puede representar más de un bit. Por ejemplo, si se utilizan cuatro posibles niveles de tensión como señales, entonces cada elemento de señal puede representar dos bits. Con la señalización multinivel, la formulación de Nyquist se convierte en C = 2 B log2 M, donde M es el número de elementos de señal discretos o niveles de tensión. Por lo tanto, para M = 8, un valor utilizado con algunos módems, un ancho de banda de B = 3100 Hz produce una capacidad C = 18.600 bps. Por lo tanto, para un ancho de banda determinado, la velocidad de datos puede aumentarse incrementando el número de elementos de señal diferentes. Sin embargo, esto supone una mayor carga para el receptor: En lugar de distinguir uno de los dos posibles elementos de señal durante cada tiempo
“Responsabilidad con pensamiento positivo” de señal, debe distinguir una de las posibles señales M. El ruido y otras deficiencias en la línea de transmisión limitarán el valor práctico de M. Fórmula de capacidad de Shannon La fórmula de Nyquist indica que, siendo todas las demás cosas iguales, al duplicar el ancho de banda se duplica la tasa de datos. Ahora considera la relación entre la tasa de datos, el ruido y la tasa de error. La presencia de ruido puede corromper uno o más bits. Si se aumenta la tasa de datos, entonces los bits se vuelven "más cortos" en el tiempo, de modo que más bits se ven afectados por un determinado patrón de ruido. Por lo tanto, a un nivel de ruido dado, cuanto mayor sea la tasa de datos, mayor será la tasa de error. La figura 2.9 es un ejemplo del efecto del ruido en una señal digital. Aquí el ruido consiste en un nivel relativamente modesto de ruido de fondo, además de picos de ruido ocasionalmente más grandes. Los datos digitales pueden recuperarse de la señal mediante el muestreo de la forma de onda recibida una vez por cada bit de tiempo. Como puede verse, el ruido es ocasionalmente suficiente para cambiar un 1 a un 0 o un 0 a un 1. Todos estos conceptos se pueden unir claramente en una fórmula desarrollada por el matemático Claude Shannon. Como acabamos de ilustrar, cuanto mayor sea la velocidad de los datos, más daño puede hacer el ruido no deseado. Para un determinado nivel de ruido, esperaríamos que una mayor intensidad de la señal mejorara la capacidad de recibir datos correctamente en presencia de ruido. El parámetro clave que interviene en este razonamiento es la relación señal/ruido (SNR, o S/N),4 que es la relación entre la potencia de una señal y la potencia contenida en el ruido que está presente en un punto determinado de la transmisión. Típicamente, esta relación se mide en un receptor, porque es en este punto donde se intenta procesar la señal y eliminar el ruido no deseado. Por conveniencia, esta relación se suele notificar en decibelios (dB):
“Responsabilidad con pensamiento positivo” 2.4 MEDIOS DE TRANSMISIÓN En un sistema de transmisión de datos, el medio de transmisión es el camino físico entre el transmisor y el receptor. El medio de transmisión puede clasificarse como guiado o no guiado. En ambos casos, la comunicación se realiza en forma de ondas electromagnéticas. Con los medios guiados, las ondas son guiadas a lo largo de un medio sólido, como el par trenzado de cobre, el cable coaxial de cobre o la fibra óptica. La atmósfera y el espacio exterior son ejemplos de medios no guiados, que proporcionan un medio de transmisión de señales electromagnéticas, pero no las guían; esta forma de transmisión suele denominarse transmisión inalámbrica. Las características y la calidad de una transmisión de datos están determinadas tanto por las características del medio como por las características de la señal. En el caso de los medios guiados, el propio medio suele ser más importante para determinar las limitaciones de la transmisión. En el caso de los medios no guiados, el ancho de banda de la señal producida por la antena transmisora suele ser más importante que el medio para determinar las características de la transmisión. Una propiedad clave de las señales transmitidas por la antena es la direccionalidad. En general, las señales a frecuencias más bajas son omnidireccionales; es decir, la señal se propaga en todas las direcciones desde la antena. A frecuencias más altas, es posible enfocar la señal en un haz direccional. En la figura 2.10 se representa el espectro electromagnético y se indican las frecuencias en el que operan varios medios de comunicación guiados y técnicas de transmisión no guiadas. En el resto de esta sección, proporcionamos una breve visión general de los medios no guiados, o inalámbricos. En el caso de los medios no guiados, la transmisión y la recepción se logran por medio de una antena. Para la transmisión, la antena irradia energía electromagnética en el medio (normalmente aire), y para la recepción, la antena capta la energía electromagnética las ondas del medio circundante. Hay básicamente dos tipos de configuraciones para la transmisión inalámbrica: direccional y omnidireccional. Para la configuración direccional, la antena transmisora emite un haz electromagnético enfocado; por lo tanto, las antenas transmisora y receptora deben ser cuidadosamente alineadas. En el caso omnidireccional, la señal transmitida se extiende en todas las direcciones y puede ser recibido por muchas antenas. Tres rangos generales de frecuencias son de interés en nuestra discusión sobre la tecnología inalámbrica transmisión. Las frecuencias en el rango de aproximadamente 1 GHz (gigahertz = 109Hz) a 100 GHz se denominan frecuencias de microondas. En estas frecuencias, las altas ...son posibles los rayos direccionales, y el microondas es muy adecuado para los puntos a punto transmisión. Las microondas también se utilizan para las comunicaciones por satélite. Las frecuencias en el rango de 30 MHz a 1 GHz son adecuadas para aplicaciones omnidireccionales. Nos referimos a este rango como el rango de radio. Otro rango de frecuencia importante, para aplicaciones locales, es la porción de infrarrojos del espectro. Esto cubre, aproximadamente, desde 3 * 1011 a 2 * 1014Hz. El infrarrojo es útil en el punto local a punto y aplicaciones multipunto dentro de áreas confinadas, tales como como una habitación individual. Microondas terrestres Descripción física El tipo más común de antena de microondas es el "plato" parabólico. Un tamaño típico es de unos 3 m de diámetro. La antena está fijada de forma rígida y enfoca un haz estrecho para lograr una transmisión con línea de vista a la antena receptora. Las antenas de microondas suelen estar situadas a alturas considerables sobre el nivel del suelo para ampliar el alcance entre las antenas y poder transmitir por encima de los obstáculos que se interpongan. Para lograr una transmisión a larga
“Responsabilidad con pensamiento positivo” distancia, se utiliza una serie de torres de retransmisión de microondas, y los enlaces de microondas punto a punto se encadenan a la distancia deseada. Aplicaciones Un uso primario para los sistemas de microondas terrestres es en larga distancia servicio de telecomunicaciones, como alternativa al cable coaxial o la fibra óptica. El servicio de microondas requiere muchos menos amplificadores o repetidores que el cable coaxial sobre la misma distancia, pero requiere una transmisión en línea de visión. Las microondas se utilizan comúnmente para la transmisión de voz y televisión. Otro uso cada vez más común de las microondas es para enlaces cortos punto a punto entre edificios. Puede utilizarse para un circuito cerrado de televisión o como enlace de datos entre redes de área local. Las microondas de corto alcance también pueden utilizarse para la llamada aplicación de derivación. Una empresa puede establecer un enlace de microondas a un largo distancia de telecomunicaciones en la misma ciudad, pasando por alto el teléfono local compañía. Otros dos usos importantes de las microondas se examinan con cierto detalle en la Parte Tres: sistemas celulares y acceso inalámbrico fijo. Características de la transmisión La transmisión por microondas cubre una importante parte del espectro electromagnético. Las frecuencias comunes utilizadas para la transmisión están en el rango de 2 a 40 GHz. Cuanto más alta es la frecuencia utilizada, más alta es el ancho de banda potencial y, por lo tanto, cuanto mayor sea la tasa de datos potencial. En el cuadro 2.2 se indica ancho de banda y velocidad de datos para algunos sistemas típicos. Como en cualquier sistema de transmisión, una fuente principal de pérdida es la atenuación. Para microondas (y radiofrecuencias), la pérdida puede expresarse como
“Responsabilidad con pensamiento positivo” Radiodifusión (PBS), distribuye su programación televisiva casi exclusivamente mediante el uso de canales de satélite. Otras redes comerciales también hacen un uso sustancial del satélite, y los sistemas de televisión por cable reciben una proporción cada vez mayor de su programación desde los satélites. La aplicación más reciente de la tecnología de los satélites a la distribución de televisión es la radiodifusión directa por satélite (DBS), en la que las señales de vídeo por satélite se transmiten directamente al usuario doméstico. La disminución del costo y el tamaño de las antenas de recepción han hecho que la DBS sea económicamente viable, y la DBS es ahora un lugar común. El ECP se discute en el capítulo 16. La transmisión por satélite también se utiliza para las troncales punto a punto entre teléfonos las oficinas de cambio en las redes telefónicas públicas. Es el medio óptimo para las troncales internacionales de alto uso y es competitivo con los sistemas terrestres para muchos enlaces internacionales de larga distancia. Por último, existen varias aplicaciones de datos comerciales para el satélite. El proveedor del satélite puede dividir la capacidad total en varios canales y arrendar estos canales a usuarios comerciales individuales. Un usuario equipado con antenas en varios sitios puede utilizar un canal de satélite para una red privada. Tradicionalmente, esas aplicaciones han sido bastante costosas y se han limitado a organizaciones más grandes con necesidades de gran volumen. Características de transmisión La gama de frecuencias óptima para la transmisión por satélite se encuentra en el rango de 1 a 10 GHz. Por debajo de 1 GHz, hay un ruido significativo de fuentes naturales, incluyendo ruido galáctico, solar y atmosférico, y el humano hecho interferencia de varios dispositivos electrónicos. Por encima de los 10 GHz, la señal es grave atenuado por la absorción y la precipitación atmosférica. La mayoría de los satélites que prestan un servicio punto a punto utilizan hoy en día un ancho de banda de frecuencias en la gama de 5,925 a 6,425 GHz para la transmisión de la tierra al satélite (enlace ascendente) y un ancho de banda en la gama de 3,7 a 4,2 GHz para la transmisión del satélite a la tierra (enlace descendente). Esta combinación se denomina banda de 4/6 GHz. Obsérvese que las frecuencias de los enlaces ascendentes y descendentes son diferentes. Para un funcionamiento continuo sin interferencias, un satélite no puede transmitir y recibir en la misma frecuencia. Por lo tanto, las señales recibidas de una estación terrestre en una frecuencia deben transmitirse de nuevo en otra. La banda de 4/6-GHz está dentro de la zona óptima de 1 a 10 GHz pero se ha saturado. Otras frecuencias en ese rango no están disponibles debido a fuentes de interferencia operando en esas frecuencias, normalmente microondas terrestres. Por lo tanto, el Se ha desarrollado la banda de 12/14- GHz (uplink: 14 a 14,5 GHz; enlace descendente: 11,7 a 12,2 GHz). En esta banda de frecuencias, los problemas de atenuación deben ser superados. Sin embargo, una tierra más pequeña y más barata... estación se pueden utilizar receptores. Se prevé que este La banda también se saturará, y se proyecta el uso de la banda de 20/30-GHz (uplink: 27,5 a 30,0 GHz; enlace descendente: 17,7 a 20,2 GHz). Esta banda experimenta una atenuación aún mayor problemas, pero permitirá un mayor ancho de banda (2500 MHz frente a 500 MHz) y receptores aún más pequeños y más baratos. Cabe señalar varias propiedades de la comunicación por satélite. En primer lugar, porque de las largas distancias involucradas, hay un retardo de propagación de alrededor de un cuarto de segundo de la transmisión de una estación terrestre a la recepción de otra estación terrestre. Este El retraso es notable en las conversaciones telefónicas ordinarias. También introduce problemas en las áreas de control de errores y control de flujo, que discutimos en capítulos posteriores. En segundo lugar,
“Responsabilidad con pensamiento positivo” las microondas de los satélites son inherentemente una instalación de transmisión. Muchas estaciones pueden transmitir a el satélite, y una transmisión desde un satélite puede ser recibida por muchas estaciones. Radio de difusión Descripción física La principal diferencia entre la radiodifusión por radio y la de microondas es que la primera es omnidireccional y la segunda es direccional. Por lo tanto, la radio de difusión no requiere antenas en forma de plato, y las antenas no necesitan ser montadas rígidamente en una alineación precisa. Aplicaciones La radio es un término general que se utiliza para abarcar frecuencias en el rango de 3 kHz a 300 GHz. Utilizamos el término informal de radio de difusión para cubrir la banda de VHF y parte de la de UHF: 30 MHz a 1 GHz. Este rango cubre la radio FM y la televisión VHF. Este rango también se utiliza para una serie de aplicaciones de redes de datos. Características de la transmisión El rango de 30 MHz a 1 GHz es efectivo para las comunicaciones de difusión. A diferencia del caso de las ondas electromagnéticas de baja frecuencia, la ionosfera es transparente a las ondas de radio superiores a 30 MHz. Por lo tanto, la transmisión se limita a la línea de visión, y los transmisores distantes no se interferirán entre sí debido a la reflexión de la atmósfera. A diferencia de las frecuencias más altas de la región de las microondas, las ondas de radio de transmisión son menos sensibles a la atenuación por las lluvias. Como en el caso de las microondas, la cantidad de atenuación debida a la distancia para la radio obedece a la ecuación (2.2), a saber, dB. Debido a la mayor longitud de onda, la radio las ondas sufren relativamente menos atenuación. Una de las principales fuentes de deterioro de las ondas de radio es la interferencia por trayectos múltiples. La reflexión de la tierra, el agua y los objetos naturales o hechos por el hombre pueden crear múltiples caminos entre las antenas. Este efecto es frecuentemente evidente cuando la recepción de la televisión muestra múltiples imágenes al pasar un avión. Las comunicaciones por infrarrojos se logran utilizando transmisores/receptores transceptores) que modular la luz infrarroja no coherente. Los transceptores deben estar dentro de la línea de visión de cada uno de los otros, ya sea directamente o a través de la reflexión de una luz... de color superficie como el techo de una habitación. Una diferencia importante entre la transmisión de infrarrojos y la de microondas es que el primero no penetra en las paredes. Por lo tanto, los problemas de seguridad e interferencia que se encuentran en los sistemas de microondas no están presentes. Además, no hay problema de asignación de frecuencias con el infrarrojo, porque no se requiere ninguna licencia. MAPAS MENTALES PRIMERA PARTE
- https://www.mindomo.com/mindmap/fundamentos-de-transmicin- d44a5cc13c3445d7919e24f56b0b5bf SEGUNDA PARTE
- https://www.mindomo.com/mindmap/el-imperio-del-aire-espectro-radio-electrico-y-radio- difusion-e02dcac722c547d99d204e81e023acc
