Medios No Guiados mj9
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- Words: 3,579
- Pages: 64
Medios No guiados: Inalámbricos
Ondas de Radio
Microndas Infrarojo
Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
Carlos Canto Q.
Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
MARCONI San Luis Potosí
Carlos Canto Q.
Transmisión Inalámbrica de ondas Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Transmisión Inalámbrica
Radio ondas
San Luis Potosí
Microondas
Infrarrojos
Carlos Canto Q.
Comunicación de datos
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
Carlos Canto Q.
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.
Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
Carlos Canto Q.
Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Generación de ondas de radio 1. 2. 3. 4. 5.
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.
Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Generación de ondas de radio
San Luis Potosí
Carlos Canto Q.
Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Onda Electromagnética
San Luis Potosí
Carlos Canto Q.
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.
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.
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.
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.
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Carlos Canto Q.
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.
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Transmisión a larga distancia
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.
Métodos de Propagación Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
Carlos Canto Q.
Bandas
Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Banda
Rango
Propagación
Applicación
VLF
3–30 KHz
Terrestre
Radio-navegación de largo alcance
LF
30–300 KHz
Terrestre
Radio faro y localizadores de navegación
MF
300 KHz–3 MHz
Cielo
Radio AM
HF
3–30 MHz
Cielo
Banda Civil (CB), ship/aircraft communication
VHF
30–300 MHz
Cielo y Línea de Vista
VHF TV, FM radio
UHF
300 MHz–3 GHz
Linea-devista
UHF TV, telefonía celular, Localizador, satelite
SHF
3–30 GHz
Linea-devista
Communicación Satelital
EHF
30–300 GHz
Linea-devista
Radio-navegación de largo alcance
San Luis Potosí
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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.
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Omnidirectional antennas Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
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Unidirectional antennas Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
LAS MICROONDAS
San Luis Potosí
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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
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Distancia de separación entre antenas de microondas d
h
d=7.14(k·h)½. h = altura de la antena (m) k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad.
Generalmente se toma k = 4/3 San Luis Potosí
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
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
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
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:
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Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
Carlos Canto Q.
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)
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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
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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
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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.
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 No recomendable para aplicaciones de voz Hace uso del espectro radioeléctrico
San Luis Potosí
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Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
Carlos Canto Q.
Medios de comunicación No guiados
Comunicación de datos
Bandas de microondas
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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 Carlos Canto Q.
Comunicación de Datos
Satélites
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES (CON RESPECTO A SU DISTANCA A LA TIERRA)
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Comunicación vía satélite
San Luis Potosí
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Enlace satelital
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Comunicación vía satélite
La separación de 3º entre satélites permite evitar interferencia entre satélites:
3º
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Diferencia entre enlace satelital y micro-ondas:
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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
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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
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Comunicación de datos
Banda C:
Medios de comunicación No guiados
Transmisión: entre 6,125 y 6,425 Ghz Recepción: entre 3,9 y 4,2 GHz
6,125 y 6,425 Ghz
3,9 y 4,2 GHz
San Luis Potosí
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Comunicación de datos
Banda KU:
14 Ghz
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
Transmisión: 14 Ghz Recepción: entre 11,7 y 12,2 GHz
entre 11,7 y 12,2 GHz
Carlos Canto Q.
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
BANDAS DE FRECUENCIAS DE LOS SATÉLITES MEXICANOS (Solidaridad I y II) Rango de
Rango de
Frecuencias
Frecuencias
Tx (GHz)
Rx (GHz)
L
1.6265 - 1.6605
1.525 - 1.559
C Ku
5.925 - 6.425
3.700 - 4.300
14.00 - 14.50
11.70 - 12.2
BANDA
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Fibra óptica vs. vía satélite Ventajas 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 San Luis Potosí
Desventajas de la fibra óptica
• Cobertura limitada (del cableado) • Alto costo de operación mensual • Costos dependientes de la distancia • Requiere contratación de la línea ante una compañía telefónica
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Fibra óptica vs. vía satélite Desventajas vía satélite Ventajas vía satélite • Gran ancho de banda • Gran cobertura nacional e internacional • Costo insensible a la distancia
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• 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 • No recomendable para aplicaciones de voz • Hace uso del espectro radioeléctrico Carlos Canto Q.
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.
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Medios de comunicación No guiados
El Espectro de la Luz y la Respuesta del Ojo Humano
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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
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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.
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Comunicación de datos
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El standard RC-5
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Comunicación de datos
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Medios de comunicación No guiados
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
The basic timing is derived from a 36KHZ oscillator. The code is transmitted in biphase format. In this system, a logic 1 is transmitted as a half bit time without signal, followed by a half bit time with signal. A logic 0 has exactly the opposite structure. Each half bit consists of 32 shorter pulses. Each transmitted bit has a length of 1.778 msec, the shorter pulses have a pulse width of 6.9444 msec on time and 20.8332 msec off time. A complete dataword has a length of 24.889 msec, and is always transmitted completely. If the key is held pressed the code is repeated in intervals of 64 bit times (ie 113.778 msec).
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The RC5 code allows 2048 commands to be transmitted divided into 32 addressable groups of 64 commands each.
These have been assigned as follows:
Command code 0-9
System address
Equipment
Function
23
bass -
0-9
24
treble +
12
standby
25
treble -
26
balance right
0
TV set
13
mute
2
Teletext
14
presets
27
balance left
5
Video recorder
16
volume +
48
pause
7
experimental
17
volume -
50
fast reverse
16
preamplifier
18
brightness +
52
fast forward
17
receiver/tuner
19
brightness -
53
play
18 recorder
tape/cassette
20
colour saturation +
54
stop
21
colour saturation -
19
experimental
55
record
22
bass +
63
system select
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Medios de comunicación No guiados
RC-6 Recently introduced by Philips, the originator of RC-5, the new RC-6 expands on the structure of the RC-5. Each command consists of a header field, control field, and information field, with a defined “signal free time” between commands. The information field, which may be one to sixteen bytes in length, is designed to accommodate the complex needs of the generation of remote controls
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Medios de comunicación No guiados
REC-80 Popularized by Panasonic, the REC-80 code uses space width modulation. Each bit consists of a high level of fixed time T, followed by a low level that varies in width. A space that is 2T represents a logic “0", and a space that is 3T represents a logic “1".
(Note that a “1" has a longer space than a “0," even though the pulses are the same length.)
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SONY Sony uses a pulse-coded signal in which the length of the pulse is varied, and the length of the space is constant. In addition to these various encoding techniques, different manufacturers will change the length of the preamble, address, and data, and may add redundant bits for error checking. Some also include “change bits” which allow the receiver to detect if a button is depressed twice.
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Comunicación de datos CD mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +10 REPEAT A -> B SHUFFLE F.REV F.FWD PLAY REV FWD PAUSE STOP TUNER mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +10
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000000010001 100000010001 010000010001 110000010001 001000010001 10100001001 011000010001 111000010001 000100010001 000001010001 111000010001 001101010001 010101010001 101011010001 000011010001 100011010001 010011010001 010111010001 110111010001 100111010001 000111010001
Medios de comunicación No guiados
SONY Binary codes for SONY remote control
000000010110 100000010110 010000010110 110000010110 001000010110 101000010110 011000010110 111000010110 000100010110 100100010110 011001010110
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
REMOTE CONTROL CIRCUITS Thanks to today’s sophisticated integrated circuits, remote controls consist of little more than a keypad and an “Application Specific Integrated Circuit.” A typical circuit diagram using the Innotech Systems’ IC4001 is shown below.
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Comunicación de datos
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Comunicación de datos
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Infrarrojo/Laser Las transmisiones de laser de infrarrojo directo envuelven las mismas técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica, excepto que el medio en este caso es el aire libre. El láser tiene un alcance de hasta 10 millas, aunque casi todas las aplicaciones en la actualidad se realizan a distancias menores de una milla. Típicamente, las transmisiones en infrarrojo son utilizadas donde la instalación de cable no es factible entre ambos sitios a conectar. Las velocidades típicas de transmisión a esas distancias son 1.5 Mbps. La ventaja del laser infrarrojo es que no es necesario solicitar permiso ante las autoridades para utilizar esta tecnología. Debe de tenerse mucho cuidado, en la instalación ya que los haces de luz pueden dañar al ojo humano. Por lo que se requiere un lugar adecuado para la instalación del equipo. Ambos sitios deben de tener línea de vista. San Luis Potosí
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Infrarrojo/Laser Para distancias cortas las transmisiones vía laser/infrarrojo son una excelente opción. Lo cual resulta en poco tiempo más económico que el empleo de estaciones terrenas de microondas. Se utiliza bastante para conectar LANs localizadas en diferentes edificios.
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Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Infrarrojo/Laser
Fabricante: Cablefree Solutions Ltd. Modelo: Cablefree 622 Velocidad: 1 a 622 Mbps en rangos de 200 m, 500m, 1 Km y 2 Km. Longitud de Onda de operación: 785nm
Fabricante: CANON, Inc. Modelo: Canobeam III, DT-50 series Velocidad: hasta 622Mbps hasta 2 km. Redes soportadas: ATM, FDDI, y Fast Ethernet. Longitud de Onda de operación: 785-1550nm
Fabricante: FSona Optical Wireless Modelo: SONAbeam 52-M Velocidad: 1.5 a 52 Mbps a 200 a 4250 metros Redes soportadas: N x T1/E1, DS3, E3, OC1/STM-0 y SONET SDH standards. Longitud de Onda de operación: 1550 nm
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Ondas de Radio
Microndas Infrarojo
Comunicación de datos
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MARCONI San Luis Potosí
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Transmisión Inalámbrica de ondas Comunicación de datos
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Transmisión Inalámbrica
Radio ondas
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Microondas
Infrarrojos
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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.
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Espectro Electromagnético para comunicación inalámbrica Ondas de luz
Radio ondas y microondas
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Comunicación de datos
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Generación de ondas de radio 1. 2. 3. 4. 5.
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
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Generación de ondas de radio
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Onda Electromagnética
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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
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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.
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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:
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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
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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.
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Medios de comunicación No guiados
Transmisión a larga distancia
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
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Métodos de Propagación Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
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Bandas
Comunicación de datos
Medios de comunicación No guiados
Banda
Rango
Propagación
Applicación
VLF
3–30 KHz
Terrestre
Radio-navegación de largo alcance
LF
30–300 KHz
Terrestre
Radio faro y localizadores de navegación
MF
300 KHz–3 MHz
Cielo
Radio AM
HF
3–30 MHz
Cielo
Banda Civil (CB), ship/aircraft communication
VHF
30–300 MHz
Cielo y Línea de Vista
VHF TV, FM radio
UHF
300 MHz–3 GHz
Linea-devista
UHF TV, telefonía celular, Localizador, satelite
SHF
3–30 GHz
Linea-devista
Communicación Satelital
EHF
30–300 GHz
Linea-devista
Radio-navegación de largo alcance
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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.
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Omnidirectional antennas Comunicación de datos
San Luis Potosí
Medios de comunicación No guiados
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Unidirectional antennas Comunicación de datos
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Medios de comunicación No guiados
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Comunicación de datos
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LAS MICROONDAS
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Note: Las Microondas son usadas para comunicación multicast tales como en teléfonos celulares, redes satelitales, y redes locales (LAN’s) inalámbricas
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Distancia de separación entre antenas de microondas d
h
d=7.14(k·h)½. h = altura de la antena (m) k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad.
Generalmente se toma k = 4/3 San Luis Potosí
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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
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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:
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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)
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• 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.
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Comunicación vía satélite
Ventajas
Gran ancho de banda Gran cobertura nacional e internacional Costo insensible a la distancia
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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
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DESVENTAJAS Sensible a la interferencia , ruido y a eclipses
Requiere de personal especializado El mantenimiento corre a cargo del No recomendable para aplicaciones de voz Hace uso del espectro radioeléctrico
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Bandas de microondas
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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 Carlos Canto Q.
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Satélites
TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES (CON RESPECTO A SU DISTANCA A LA TIERRA)
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Comunicación vía satélite
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Enlace satelital
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Comunicación vía satélite
La separación de 3º entre satélites permite evitar interferencia entre satélites:
3º
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Diferencia entre enlace satelital y micro-ondas:
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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
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• 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
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Banda C:
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Transmisión: entre 6,125 y 6,425 Ghz Recepción: entre 3,9 y 4,2 GHz
6,125 y 6,425 Ghz
3,9 y 4,2 GHz
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Banda KU:
14 Ghz
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Transmisión: 14 Ghz Recepción: entre 11,7 y 12,2 GHz
entre 11,7 y 12,2 GHz
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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
BANDAS DE FRECUENCIAS DE LOS SATÉLITES MEXICANOS (Solidaridad I y II) Rango de
Rango de
Frecuencias
Frecuencias
Tx (GHz)
Rx (GHz)
L
1.6265 - 1.6605
1.525 - 1.559
C Ku
5.925 - 6.425
3.700 - 4.300
14.00 - 14.50
11.70 - 12.2
BANDA
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Fibra óptica vs. vía satélite Ventajas 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 San Luis Potosí
Desventajas de la fibra óptica
• Cobertura limitada (del cableado) • Alto costo de operación mensual • Costos dependientes de la distancia • Requiere contratación de la línea ante una compañía telefónica
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Fibra óptica vs. vía satélite Desventajas vía satélite Ventajas vía satélite • Gran ancho de banda • Gran cobertura nacional e internacional • Costo insensible a la distancia
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• 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 • No recomendable para aplicaciones de voz • Hace uso del espectro radioeléctrico Carlos Canto Q.
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Los Infrarrojos Las señales infrarrojas pueden ser usadas para comunicación de corto alcance en un área cerrada usando propagación Línea de vista.
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El Espectro de la Luz y la Respuesta del Ojo Humano
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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
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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.
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El standard RC-5
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The basic timing is derived from a 36KHZ oscillator. The code is transmitted in biphase format. In this system, a logic 1 is transmitted as a half bit time without signal, followed by a half bit time with signal. A logic 0 has exactly the opposite structure. Each half bit consists of 32 shorter pulses. Each transmitted bit has a length of 1.778 msec, the shorter pulses have a pulse width of 6.9444 msec on time and 20.8332 msec off time. A complete dataword has a length of 24.889 msec, and is always transmitted completely. If the key is held pressed the code is repeated in intervals of 64 bit times (ie 113.778 msec).
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The RC5 code allows 2048 commands to be transmitted divided into 32 addressable groups of 64 commands each.
These have been assigned as follows:
Command code 0-9
System address
Equipment
Function
23
bass -
0-9
24
treble +
12
standby
25
treble -
26
balance right
0
TV set
13
mute
2
Teletext
14
presets
27
balance left
5
Video recorder
16
volume +
48
pause
7
experimental
17
volume -
50
fast reverse
16
preamplifier
18
brightness +
52
fast forward
17
receiver/tuner
19
brightness -
53
play
18 recorder
tape/cassette
20
colour saturation +
54
stop
21
colour saturation -
19
experimental
55
record
22
bass +
63
system select
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RC-6 Recently introduced by Philips, the originator of RC-5, the new RC-6 expands on the structure of the RC-5. Each command consists of a header field, control field, and information field, with a defined “signal free time” between commands. The information field, which may be one to sixteen bytes in length, is designed to accommodate the complex needs of the generation of remote controls
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REC-80 Popularized by Panasonic, the REC-80 code uses space width modulation. Each bit consists of a high level of fixed time T, followed by a low level that varies in width. A space that is 2T represents a logic “0", and a space that is 3T represents a logic “1".
(Note that a “1" has a longer space than a “0," even though the pulses are the same length.)
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SONY Sony uses a pulse-coded signal in which the length of the pulse is varied, and the length of the space is constant. In addition to these various encoding techniques, different manufacturers will change the length of the preamble, address, and data, and may add redundant bits for error checking. Some also include “change bits” which allow the receiver to detect if a button is depressed twice.
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Comunicación de datos CD mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +10 REPEAT A -> B SHUFFLE F.REV F.FWD PLAY REV FWD PAUSE STOP TUNER mode 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +10
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000000010001 100000010001 010000010001 110000010001 001000010001 10100001001 011000010001 111000010001 000100010001 000001010001 111000010001 001101010001 010101010001 101011010001 000011010001 100011010001 010011010001 010111010001 110111010001 100111010001 000111010001
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SONY Binary codes for SONY remote control
000000010110 100000010110 010000010110 110000010110 001000010110 101000010110 011000010110 111000010110 000100010110 100100010110 011001010110
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REMOTE CONTROL CIRCUITS Thanks to today’s sophisticated integrated circuits, remote controls consist of little more than a keypad and an “Application Specific Integrated Circuit.” A typical circuit diagram using the Innotech Systems’ IC4001 is shown below.
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Infrarrojo/Laser Las transmisiones de laser de infrarrojo directo envuelven las mismas técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica, excepto que el medio en este caso es el aire libre. El láser tiene un alcance de hasta 10 millas, aunque casi todas las aplicaciones en la actualidad se realizan a distancias menores de una milla. Típicamente, las transmisiones en infrarrojo son utilizadas donde la instalación de cable no es factible entre ambos sitios a conectar. Las velocidades típicas de transmisión a esas distancias son 1.5 Mbps. La ventaja del laser infrarrojo es que no es necesario solicitar permiso ante las autoridades para utilizar esta tecnología. Debe de tenerse mucho cuidado, en la instalación ya que los haces de luz pueden dañar al ojo humano. Por lo que se requiere un lugar adecuado para la instalación del equipo. Ambos sitios deben de tener línea de vista. San Luis Potosí
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Infrarrojo/Laser Para distancias cortas las transmisiones vía laser/infrarrojo son una excelente opción. Lo cual resulta en poco tiempo más económico que el empleo de estaciones terrenas de microondas. Se utiliza bastante para conectar LANs localizadas en diferentes edificios.
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Infrarrojo/Laser
Fabricante: Cablefree Solutions Ltd. Modelo: Cablefree 622 Velocidad: 1 a 622 Mbps en rangos de 200 m, 500m, 1 Km y 2 Km. Longitud de Onda de operación: 785nm
Fabricante: CANON, Inc. Modelo: Canobeam III, DT-50 series Velocidad: hasta 622Mbps hasta 2 km. Redes soportadas: ATM, FDDI, y Fast Ethernet. Longitud de Onda de operación: 785-1550nm
Fabricante: FSona Optical Wireless Modelo: SONAbeam 52-M Velocidad: 1.5 a 52 Mbps a 200 a 4250 metros Redes soportadas: N x T1/E1, DS3, E3, OC1/STM-0 y SONET SDH standards. Longitud de Onda de operación: 1550 nm
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