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Sistemas inalmbricos www.spw.cl
Fundamentos de radiocomunicaciones
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Pioneros de las radiocomunicaciones
Alexander S. Popov 1895 Construy y prob La primera antena
Guglielmo Marconi 1899 Realiza primera transmisin de radio de largo alcance
Alessandro Volta 1827 Pila elctrica
Michael Faraday 1850 Induccin electromagntica
James C. Maxwell 1873 Bases matemticas de las ondas de radio
Heinrich R. Hertz1887 Produce y detecta ondas de radio
Algunos de los pioneros que hicieron posible las comunicaciones inalmbricas fueron:
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Ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo
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4 ecuaciones rigen todos los fenmenos electromagnticos:
El campo magntico surge al variar el campo elctrico o si hay corriente
El campo elctrico surge al variar el campo magntico
El campo elctrico se origina en las cargas elctricas
No existe el monopolo magntico
4 ecuaciones rigen todos los fenmenos electromagnticos:
Antena Tx
Antena Rx
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Caractersticas de generacin y propagacin de OEM
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Campo Elctrico: Producido por la diferencia de potencial entre dos conductores
Campo Magntico: Producido por la circulacin de una corriente elctrica en un conductor
E + + + + +
- - - - - -
B
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E
B
OEM: Onda Electromagntica Proviene de la combinacin de un campo elctrico y un campo magntico cuando se aplica una corriente alterna a dos conductores.
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Campo elctrico, magntico y propagacin de ondas
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Campo elctrico combinado con campo magntico generan una onda que se propaga por medios guiado y no guiados a una velocidad de propagacin de: vp = 1 / 0 x 0 Donde: 0 : Constante de permitividad elctrica del medio (F/m) 0 : Constante de permeabilidad magntica del medio (H/m) En el vaco vp = c = 3 x 108 m/seg
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Clasificacin de redes, servicios y tecnologas inalmbricas
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Sx: Simplex
Modos de tx HDx: Semiduplex
FDx: Full duplex
Pblico Tipo de servicio
Privado
Terrestre
Martimo
mbito
Areo
Satelital
PAN (Personal)
Local
WLAN (Local)
Alcance
WAN (Metropolitano)
Remoto
WRAN (Regional)
PP Punto a punto
Tipo de enlace
MP Multipunto
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Naturaleza del servicio Broadcast Radiodifusin AM, FM
Televisin Terrestre Analgica NTSC, PAL, SECAM Digital ATSC, DVB, ISBD Microondas MMDS
Satelital DBS DTH
Posicionamiento GPS
Interactivos Trunked Tetra Celular 2G GSM, GPRS, EDGE
3G UMTS 4G LTE
Wimax Telefona satelital VSAT Radiocomunicaciones Compartido CB: Banda Ciudadana
Wifi Radioaficionados
Privado Resto de sistemas asignados No interactivo Telemetra
Telecontrol Zigbee Radioastronoma
Clasificacin de redes, servicios y tecnologas inalmbricas (2)
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Modelo general de un sistema de radiocomunicaciones
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portadora
EMISOR RECEPTOR
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amplificacin
Traslacin de frecuencia, BW de canal
Sincronismo, control errores, CC, BW de seal
Conversin A/D y D/A, compresin, encriptacin
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medio fsico
canal
MEDIO DE Tx
Perturbaciones atenuacin ruido interferencias distorsin
Antena Tx
Antena Rx
Seal de radio (potencia, frecuencia, BW, tipo de modulacin, velocidad de transmisin de informacin)
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Modelos de representacin
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Componentes de equipos en enlace de radio bidireccional:
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transmisor
receptor
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transmisor
receptor
Antena Antena
Perturbaciones a la tx: Atenuacin Ruido Distorsin Interferencia
Canal de radio (potencia, frecuencia, BW)
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La problemtica de la transmisin digital
Transporte de informacin en el menor tiempo, a la mayor velocidad posible, en forma segura y eficiente.
Utilizar el menor ancho de banda posible (BW) para transportar la mayor cantidad de informacin.
Transporte libre de errores o con capacidad de controlarlos.
En caso de falla o interrupcin del servicio, lograr el restablecimiento en el menor tiempo posible y con las menores prdidas.
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Unidades, mltiplos y submltiplos de frecuencia y longitud de onda
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Rango de frecuencias utilizadas en
radiocomunicaciones Rango de longitudes de onda utilizadas en fibra ptica (850 1550 nm)
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Sistemas de bandas de frecuencias radioelctricas
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Sistema internacional (ITU)
Sistema americano (IEEE)
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Espectro radioelctrico y sus aplicaciones en comunicaciones
LF : 3x104 - 3x 105 Hz MF : 3x105 - 3x 106 Hz
HF : 3x106 - 3x 107 Hz
VHF : 3x107 - 3x 108 Hz
UHF : 3x108 - 3x 109 Hz
SHF : 3x109 - 3x 1010 Hz
EHF : 3x1010 - 3x 1011 Hz
THF : 3x1011 - 3x 1012 Hz
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Plan de frecuencias Subtel
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Fuente: Subtel
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Plan de uso del espectro radioelctrico
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Fuente: Biblioteca Congreso Nacional
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Clasificacin de los medios de transmisin
Guiados
elctrico
par de cobre
multipar telefnico 1 a 2400 pares, AWG 26, 24, 22, 18
cableado estructurado
4 pares, AWG 24, 22
UTP
STP
ScTP
coaxial
rgido Alumnio 75 .500, .750, 1.000
flexible 75 , RG-59, RG-6, RG-11
50 , RG-58, RG-8
ptico fibra ptica SM Monomodo Redes PON, FFTx
MM Multimodo cableado estructurado
electromagntico gua de onda
Medios de tx Guiados No guiados
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Clasificacin de los medios de transmisin
No guiados
electromagntico ondas de radio
Comunicaciones terrestres
radiodifusin AM, FM
televisin analgica NTSC
digital ISDB-Tb MMDS
enlaces microondas minilink
trunked Tetra
coordless DECT-1900
celular 2G: GSM
3G: UMTS
datos WPAN BlueTooth WLAN WIFI, DLNA WMAN WiMax
Comunicaciones satelitales
Televisin DBS, DTH
Datos VSAT Telefona
Geoposicionamiento GPS
Telemetra/Telecontrol Zigbee RFID
ptico Infrarrojo Telemetra/Telecontrol Mando a distancia
comunicaciones terrestres
FSO
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