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Medios No guiados: Inalámbricos

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Medios No guiados: Inalámbricos

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  1. Medios No guiados: Inalámbricos Ondas de Radio Microndas Infrarojo

  2. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  3. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados MARCONI San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  4. Transmisión Inalámbrica Radio ondas Microondas Infrarrojos Transmisión Inalámbrica de ondas Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  5. Comunicación de datos Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Medios de comunicación No guiados Medios no Guiados • Transmisión y recepción por medio de una antena. • En transmisión direccional las antenas deben estar alineadas. • En transmisión omnidireccional la señal se propaga en toda dirección.    San Luis Potosí San Luis Potosí Carlos Canto Q. Carlos Canto Q.

  6. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Espectro Electromagnético para comunicación inalámbrica Ondas de luz Radio ondas y microondas San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  7. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  8. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Generación de ondas de radio • Un flujo de corriente eléctrica genera un campo magnético ( Regla de la mano derecha) • Un campo eléctrico es generado en la dirección de bloqueo de cambio en el campo magnético • Un campo magnético es generado en la dirección de bloqueo de cambio en el campo eléctrico • Un campo eléctrico es generado en la dirección de bloqueo de cambio en el campo magnético • La generación de un campo eléctrico y un campo magnético son repetidos alternadamente Generación de ondas electromagnéticas San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  9. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Generación de ondas de radio San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  10. Onda Electromagnética Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  11. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados • Las ondas de Radio son un tipo de ondas electromagnéticas, lo cual confiere tres ventajas importantes: • No es necesario un medio físico para su propagación, las ondas electromagnéticas pueden propagarse incluso por el vacío. • La velocidad es la misma que la de la luz, es decir 300.000 Km/seg. • Objetos que a nuestra vista resultan opacos son transparentes a las ondas electromagnéticas. • No obstante las ondas electromagnéticas se atenúan con la distancia, de igual forma y en la misma proporción que las ondas sonoras. Pero esta desventaja es posible minimizarla empleando una potencia elevada en la generación de la onda, además que tenemos la ventaja de la elevada sensibilidad de los receptores. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  12. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Las ondas de radio son generadas aplicando una corriente alterna de radiofrecuencia a un antena. La antena es un conductor eléctrico de características especiales que debido a la acción de la señal aplicada genera campos magnéticos y eléctricos variables a su alrededor, produciendo la señal de radio en forma de ondas electromagnéticas. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  13. Métodos de Propagación Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Estas ondas se transmiten desde un punto central (la antena emisora) de forma radial y en todas direcciones, pero podemos diferenciar tres formas de transmisión: San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  14. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados • Onda de tierra: En principio las ondas de radio se desplazan el línea recta, atravesando la mayoría de los objetos que estén en su camino con mayor o menor atenuación. Las pérdidas por dicha atenuación dependen de la frecuencia de la transmisión y de las características eléctricas de la tierra o el material atravesado. En términos generales a menor frecuencia mayor es el alcance de la onda y cuanta menor sea la densidad del material más fácil será atravesarlo. Parte de esta onda es reflejada por la superficie terrestre. • Onda visual o directa: Es refractada en la baja atmósfera (refracción troposférica) debido a los cambios en la conductividad relativa en sus capas. • Onda espacial: La atenuación en el aire es muy pequeña, lo que hace que la onda pueda alcanzar las capas altas de la atmósfera (ionosfera) y ser reflejada en su mayor parte de vuelta a tierra. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  15. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados El mayor inconveniente que tendremos es que la transmisión de estos tres frentes no se hace a la misma velocidad, ya que las ondas reflejadas se retrasan con respecto a la onda directa, produciéndose un desfase que genera ruido (e incluso llegando a anular la onda si el desfase es de 180 grados). Para reducir este efecto hay que elevar la antena, ya que aumentando la altura se disminuye el ángulo de desfase. Otro inconveniente es que en onda media la onda espacial no regresa a tierra durante el día pero sí durante la noche, debido a que la altura de la ionosfera se reduce. En cuanto a onda corta tenemos adicionalmente el inconveniente que a partir de una frecuencia crítica las ondas no son reflejadas a tierra y escapan al espacio. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  16. Transmisión a larga distancia Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Basándonos en el efecto de refracción en la ionosfera y en la capa terrestre es posible transmitir a largas distancias. Para ello debemos emplear ondas de gran energía y de baja frecuencia. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  17. Métodos de Propagación Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  18. Bandas Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  19. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Note: Las ondas de Radio son usados para comunicaciones multicast, tales como radio, TV y sistemas de paging. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  20. Omnidirectional antennas Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  21. Unidirectional antennas Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  22. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados LAS MICROONDAS San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  23. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Note: Las Microondas son usadas para comunicación multicast tales como en teléfonos celulares, redes satelitales, y redes locales (LAN’s) inalámbricas San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  24. h = altura de la antena (m)   k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Distancia de separación entre antenas de microondas d h d=7.14(k·h)½. Generalmente se toma k = 4/3 San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  25. Medios de comunicación No guiados Comunicación de datos Atenuación en microondas • La atenuación depende directamente de la longitud de onda de la señal, directamente proporcional del cuadrado de la distancia, así como de las condiciones meteorológicas: a partir de los 10 GHz aumenta mucho la atenuación a causa de la lluvia. • La expresión general de la atenuación con la distancia es:  L(dB) = 10 log ( 4pd/l)2 San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  26. Medios de comunicación No guiados Comunicación de datos Pérdidas de propagación En el espacio libre (espacio en el que no hay nada que obstruya el progreso de la radio onda), las ondas de radio decaen proporcionalmente al cuadrado de la distancia,e inverasmente proporcional al cuadrado de la longitud de onda de la onda de radio. Si le llamamos L a la relación entre potencia efectiva recibida Wr y la potencia transmitida Wt, y f (Hz) a la frecuencia, distancia d (m), longitud de onda l (m), y la ganancia absoluta de las antenas transmisora y receptora Gt y Gr dados en dB, tenemos: San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  27. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  28. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son las siguientes • Telefonía básica (canales telefónicos) • Datos • Telégrafo/Telex/Facsímile • Canales de Televisión. • Video • Telefonía Celular (entre troncales) San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  29. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados • El clima y el terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar un sistema de microondas. • Como por ejemplo, no se recomienda instalar sistemas en lugares donde llueva mucho; en este caso deben usarse radios con frecuencias bajas (es decir menores a 10 GHz). • La consideraciones en terreno incluyen la ausencia de montañas o grandes cuerpos de agua las cuales pueden ocasionar reflecciones de multi-trayectorias. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  30. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Comunicación vía satélite Ventajas • Gran ancho de banda • Gran cobertura nacional e internacional • Costo insensible a la distancia San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  31. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados DESVENTAJAS • Costo de operación mensual muy alto. • Retardo de 1/2 segundo • Inversión inicial en equipo de comunicaciones muy costoso (estaciones terrenas y demás dispositivos). • Muy sensible a factores atmosféricos San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  32. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados DESVENTAJAS • Sensible a la interferencia , ruido y a eclipses • Requiere de personal especializado • El mantenimiento corre a cargo del usuario • No recomendable para aplicaciones de voz • Hace uso del espectro radioeléctrico San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  33. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  34. Banda. Frecuencias. L 1 - 2 GHz S 2 - 4 GHz C 4 - 8 GHz X 8 - 12 GHz Ku 12 - 18 GHz K 18 - 27 GHz Ka 27 - 40 GHz Medios de comunicación No guiados Comunicación de datos Bandas de microondas San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  35. Comunicación de Datos Satélites TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES(CON RESPECTO A SU DISTANCA A LA TIERRA) San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  36. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Comunicación vía satélite San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  37. Medios de comunicación No guiados Comunicación de datos Enlace satelital San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  38. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Comunicación vía satélite La separación de 3º entre satélites permite evitar interferencia entre satélites: 3º San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  39. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Diferencia entre enlace satelital y micro-ondas: San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  40. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados EL TRANSPONDER Para evitar interferencia interna en el equipo transmisor/receptor se usan frecuencias diferentes a la subida y la bajada: fsubida > fbajada B = 500 MHz Txd Rxd • El transponder se encarga de transladar la información de la f subida a la f bajada San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  41. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados • Frecuencias asignadas en banda C: • 5.725 GHz < fsubida < 7.75 GHz • 3.4 GHz < fbajada < 4.8 GHz • El ancho de banda del satélite se divide en bandas, asignadas a un transponder San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  42. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Banda C: Transmisión: entre 6,125 y6,425 Ghz Recepción: entre 3,9 y 4,2 GHz 6,125 y 6,425 Ghz 3,9 y 4,2 GHz San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  43. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Banda KU: Transmisión: 14 Ghz Recepción: entre 11,7 y 12,2 GHz 14 Ghz entre 11,7 y 12,2 GHz San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  44. BANDAS DE FRECUENCIAS DE LOS SATÉLITES MEXICANOS (Solidaridad I y II) BANDA Rango de Frecuencias Tx (GHz) L 1.6265 - 1.6605 1.525 - 1.559 Rango de Frecuencias C 5.925 - 6.425 3.700 - 4.300 Rx (GHz) Ku 14.00 - 14.50 11.70 - 12.2 Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados • BANDAS DE FRECUENCIAS • Banda C: Transmisión: entre 6,125 y 6,425 Ghz Recepción: entre 3,9 y 4,2 GHz • Banda Ku: Transmisión: 14 Ghz Recepción: entre 11,7 y 12,2 GHz San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  45. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Fibra óptica vs. vía satélite Ventajas de la fibra óptica Desventajas de la fibra óptica • Gran ancho de banda • Inmunidad a la interferencia y ruido • Bajo costo inicial en equipo de comunicaciones • No requiere personal especializado • No hay costos por el mantenimiento de la línea. • No usa el espectro radioeléctrico • No existe retardo • Cobertura limitada (del cableado) • Alto costo de operación mensual • Costos dependientes de la distancia • Requiere contratación de la línea ante una compañía telefónica San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  46. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Fibra óptica vs. vía satélite Desventajas vía satélite Ventajas vía satélite • Costo de operación mensual muy alto. • Retardo de 1/2 segundo • Inversión inicial en equipo de comunicaciones muy costoso (estaciones terrenas y demás dispositivos). • Muy sensible a factores atmosféricos • Sensible a la interferencia y ruido • Sensible a eclipses • Requiere de personal especializado • El mantenimiento corre a cargo del usuario • No recomendable para aplicaciones de voz • Hace uso del espectro radioeléctrico • Gran ancho de banda • Gran cobertura nacional e internacional • Costo insensible a la distancia San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  47. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados Los Infrarrojos Las señales infrarrojas pueden ser usadas para comunicación de corto alcance en un área cerrada usando propagación Línea de vista. San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  48. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados El Espectro de la Luz y la Respuesta del Ojo Humano San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  49. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados El standard RC-5 some quasi-standards do exist. These include RC-5, RC-6, and REC-80. In addition, many manufacturers such as NEC have also established their own standards. The RC-5,developed by Philips, is a biphase code in which each bit has a uniform duration. The logical value of the bit is based on a transition that occurs in the middle of the defined time interval assigned to each bit. A high-to-low transition defines a “0" and a low-to-high transition defines a “1". If two or more of the same bit are sent, a transition at the beginning of each bit time is needed to set the signal to the proper start level San Luis Potosí Carlos Canto Q.

  50. Comunicación de datos Medios de comunicación No guiados El standard RC-5 In the RC-5 standard, every command is 14 bits long. The first two bits are initialization or start bits. These allow the receiver to synchronize to the transmitter and adjust the automatic gain control. The next bit, the toggle bit, changes state with every new key press. This enables the receiver to unambiguously recognize that a particular key has been pressed multiple times in succession. The toggle bit is followed by an identifying address which allows the remote control to identify which device (TV, VCR, CD Player etc.) should respond to the command. The address is followed a code sequence identifying the button pressed. San Luis Potosí Carlos Canto Q.