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Capitulo 06 - Ing. Inalambrica y Satelital

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TEL120 - Introducción a Telecomunicaciones

Curso inicial de Telecomunicaciones y Tecnologías dictado en el cuarto semestre de la Facultad de Ciencias e Ingeniería en la Especialidad de Ingeniería de Telecomunicaciones.

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Capitulo 06 - Ing. Inalambrica y Satelital

  1. 1. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120 Capítulo 06 Ingeniería Inalámbrica y Satelital  Ing. David Ortega G. 
  2. 2. Agenda  1  Principios de Radiofrecuencia  2  Sistemas de Microondas  3  Sistemas de Radares  4  Sistemas Inalámbricos Wi­Fi  5  Comunicaciones Satelitales  6  Otras Tecnologías Inalámbricas  7 Redes Inalámbricas y Satelitales en el Perú ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 2
  3. 3. Principios de RadiofrecuenciaITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 3
  4. 4. Bandas de Frecuencias  Frecuencias Banda  Servicio Típico  3 ­ 30 KHz  VLF  Señales Horarias; RadioNavegación  30 – 300 KHz  LF  RadioNavegación  300 – 3,000 KHz  MF  AM  3 – 30 MHz  HF  Onda Corta Internacional  30 – 300 MHz  VHF  FM, TV VHF  300 – 3,000 MHz  UHF  TV UHF, Celulares,  Movil por  Satelite  3 – 30 GHz  SHF  Espectro Ensanchado, LMDS  30 – 300 GHz  EHF  Móvil por Satelite ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 4
  5. 5. Onda Aire ­ Onda Tierra  Onda Ionosférica  Onda Directa  Tx  Rx Onda de  Superficie ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 5
  6. 6. LOS/NLOS  •  Las  comunicaciones  inalámbricas  pueden  ser  de  dos  tipos:  –  Con Línea de Vista (LOS)  –  Sin Línea de Vista (NLOS)  LOS  NLOS  (Ej: Microondas)  (Ej: Com. Móviles)ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 6
  7. 7. Zonas de Fresnell  •  Las zonas de Fresnel son los espacios o  volúmenes ocupados por una  onda según  su  parámetro  de  fase.  La  1era  zona  es  la  más  importante,  pues  concentra  el  50%  de  la  potencia  de  disparo.  Como  ingenieros  debemos diseñar una zona despejada al menos en un 80%ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 7
  8. 8. Fenómeno de Multicamino  Tomada de U. ColoradoITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 8
  9. 9. Resonancia y Cajas de resonancia  Señal •  Así  como  conocemos  las  cajas  de  resonancia  musical,  recordemos  que  tanto  la  música  como  las  señales  son  Sin  ondas.  Existe  también  la  resonancia  Pérdida  electromagnética: Una caja resonante es  aquel  medio  especialmente  diseñado  para  que  una  onda  electromagnética  en  Señal  una  determinada  frecuencia  pase  el  medio sin pérdidas en el camino.  •  Este principio de la resonancia es usado  para la fabricación de las guías de onda ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 9
  10. 10. Guía de Onda ­ Feeder  Calibre •  Un  Feeder  es  el  cable  de  transmisión  desde  una  antena  hasta  el  trasnmisor.  El  feeder  es  en  principio  una  guía  de  onda de determinada longitud  Has visto los  Longitud  gruesos cables  negros que suben  por la torre de una  estación celular? ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 10
  11. 11. Sistemas de MicroondasITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 11
  12. 12. ¿Qué son las Microondas?  •  Es  un  conjunto  de  ondas  en  la  frecuencia  de  1  GHz  a  300  Ghz.  •  Las  microondas  se  usan  principalmente  en  sistemas  de  transmisión, sistemas inalámbricos, y también en transmisión  de TV por cable, radares, navegación, posicionamiento, entre  otros.  •  El  microondas  (horno)  lanza  ondas  eletromagnéticas  en  una  caja de resonancia calentando las moléculas de agua en los  alimentos.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 12
  13. 13. Enlaces de Microondas  •  Los  enlaces  de  microondas  nos  permiten  llevar  señales  de  un  punto a otro. En un determinado punto, la señal se amplifica y se  repite para dar mayor alcance  y  potencia a la  señal.  Los  enlaces  de microondas son LOSITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 13
  14. 14. Sistemas IDU y ODU  Una  estación  de  Microondas  se  divide en 2 partes:  •  ODU: Outdoor Unit – El Outdoor  unit se compone por el receptor  y los feeders.  •  IDU: Indoor Unit – El indoor unit  es el equipo que se encarga de  hacer  la  modulación,  tiene  partes  de  amplificación  y  enlaces  en  diferentes  tipos  de  interfazITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 14
  15. 15. Sistemas de Transporte  •  Los  enlaces  de  microondas  nos  ofrecen  enlaces  inalámbricos  sobre  los  cuales  podemos  pasar  E1s  de  esta  forma  podemos  enlazar  de  manera  inalámbrica  centrales  telefónicas  E1s  Es decir, podemos  generar circuitos  dedicados a través  de enlaces de  MicroondasITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 15
  16. 16. Radios Híbridas y Radios IP  E1s  TDM  TDM  Datos  IP Radio Híbrida  Radio Tradicional  Datos  IP  E1 PWE3  Técnicas de Circuit  Emulation como PWE3  o MEF8 Radio IP ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 16
  17. 17. Sistemas de RadaresITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 17
  18. 18. Los Radares  •  RAdio  Detection  And  Ranging,  “detección  y  medición  de  distancias  por  radio”)  es  un  sistema  que  usa  ondas  electromagnéticas  para  medir  distancias,  altitudes,  direcciones  y  velocidades  de  objetos  estáticos  o  móviles  como  aviones,  barcos,  vehículos  motorizados,  formaciones  meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir  un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente  en la misma posición del emisor. (Wikipedia)  •  El Sonar es un tipo de radar basado en sonidoITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 18
  19. 19. Cámaras Anecoicas  •  Una cámara anecoica es un salón especialmente diseñado para  que  sus  paredes  no  produzcan  rebote  de  señales  eletromagnéticas  o  sonido,  simulando  un  espacio  vacío  para  pruebas  de  radiofrecuencia  aislando  interferencia  interna  o  externa.  •  Su  utilidad  principal  es  la  caracterización  de  antenas  para  sistemas inalámbricos al observar su comportamiento original sin  otras fuentes de interferencia.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 19
  20. 20. Sistemas Inalámbricos Wi­FiITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 20
  21. 21. Estandar WLAN  •  Estandar  802.11x  para  levantamiento  de  redes  inalámbricas  utilizando bandas de frecuencia de 2.4 y 5 Ghz.  •  WLAN utiliza una arquitectura NLOS, pudiendo existir obstáculos,  pero afectando lógicamente la cobertura.  •  “WiFi”  es  una  marca  de  la  Alianza WiFi  y  es  utilizado para certificar que  equipos  soportan  el  estandar  802.11x.  Significa  Wireless  Fidelity  •  Se  tienes  APs  (Access  Points)  y  WNICs  (Wireless network Interface card)ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 21
  22. 22. Wi­Fi 802.11x ­ Arquitecturas  Modo Infraestructura  Modo Ad Hoc  Modo Bridge Tomado de acm.org ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 22
  23. 23. Uso Residencial de WLAN  SSID – Service Set ID  ­ Identficador de la WLAN  Parámetros de Seguridad:  ­ WEP  ­ WPA 2ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 23
  24. 24. Uso Residencial de WLANITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 24
  25. 25. Rastreadores de WLANITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 25
  26. 26. Aplicaciones Rurales de WLAN  Tomado de NetkromITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 26
  27. 27. Comunicaciones SatelitalesITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 27
  28. 28. Los Satélites  •  Los satélites son repetidores ubicados en el espacio (Cinturón de  Clarke)  girando  en  órbita  alrededor  de  la  tierra  y  que  sirven  a  manera  de  espejos  para  reflejar  señales  en  lugares  donde  las  comunicaciones  terrestres  e  inalámbricas  son  difíciles  de  establecer.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 28
  29. 29. Estaciones VSAT  •  Estación  satelital  terminal  de  cómo  máximo  3  metros  de  radio  puediendo  pasar  hasta  4mbps.  •  VSAT  significa  “Terminal  de  Apertura muy pequeña”  •  Se pueden configurar redes en  malla o en estrella  •  Su  utilidad  es  tanto  NB  como  BB  (Voz,  video,  telemetría,  internet, etc)ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 29
  30. 30. HUB Satelital  •  Para  poder  establecer  una  arquitectura  estrella  se  requiere  un  único enlace de subida para el cual se utilizan estaciones terrenas  o  HUBs.  Estas  estaciones  apuntan  especificamente  al  satélite  o  grupos  de  satélites  y  es  aquí  donde  se  carga  y  descarga  información del cieloITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 30
  31. 31. Sistemas GPS  •  Grupo  de  27  satélites  (24  operativos  y  3  de  respaldo)  que  giran  alrededor  de  la  tierra.  Lanzados  originalmente  para  aplicaciones  militares  luego  se  abrió  para  aplicaciones  comerciales  de posicionamiento.  •  El  receptor  debe  obtener  visibilidad  (LOS)  con  al  menos  3  satelites  para  poder realizar una triangulación y así  conocer la posición del terminal  •  Usado para manejo asistido y rutas.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 31
  32. 32. Otras Tecnologías InalámbricasITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 32
  33. 33. Bluetooth  •  Bluetooth  es  un  estardar  que  opera en 2.4Ghz (como WLAN,  por  lo  que  pueden  interferirse)  y puede generar enlaces desde  1 a 100m.  •  Se  volvió  muy  popular  para  interconexión  de  dispositivos  y  envío  de  información  de  BW  considerable  como  intercambio  de  fotografías  y  videos,  conexiones  a  impresoras  y  audífonos inalámbricosITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 33
  34. 34. Zigbee  •  Zigbee  es  un  estándar  emergente  de  baja  velocidad  orientado  a  la  domótica.  Siendo  de  mayor  capacidad  que  Bluetooth  en  dispositivas  –  pero  de  menor  BW  ­  y  orientado  a  notificaciones,  mensajes  de  telemetría  y  control  de  elementos  nodales  en un hogar.  •  Bajo consumo de energía  •  Gran capacidad de equipos en  red enmallada  •  Domótica y TelecontrolITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 34
  35. 35. Redes Inalámbricas y Satelitales en el PerúITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 35
  36. 36. Sistemas de Transporte MóvilITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 36
  37. 37. DTH Comercial  •  El  sistema  comercial  DTH  utiliza  satélites  arrendados  y  receptores  en  las  casas  con  DECOS.  En  el  Perú  tenemos  el  servicio  de  DirecTV y Cable Mágico satelitalITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 37
  38. 38. EHAS/GTR  Objetivos de GTR  Contribuir a la reducción de la brecha digital en las zonas de intervención;  Actuar  como  facilitadores  de  diversos  actores  sociales  que  contribuyan  a  la  mejora  de  la  calidad de vida de nuestro grupo objetivo;  Contribuir al desarrollo humano a través de la implementación de TIC apropiadas;  Identificar,  formular,  planear,  ejecutar,  difundir  y  promover  oportunidades  y  proyectos  de  TIC  para el desarrollo.ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 38
  39. 39. Aplicaciones Comerciales GPSITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ Ing. David Ortega G. 39
  40. 40. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120 Capítulo 06 Ingeniería Inalámbrica y Satelital  Ing. David Ortega G. 

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