6A_MEDIOS_TRANSMISION_2.ppt

Medios No guiados: Inalámbricos
Ondas de Radio
Microndas
Infrarojo

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

MARCONI

Transmisión Inalámbrica de ondas
Transmisión
Inalámbrica
Radio ondas Microondas Infrarrojos

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.

Espectro Electromagnético para comunicación inalámbrica
Radio ondas y microondas
Ondas de luz

Generación de ondas de radio
1. Un flujo de corriente eléctrica genera un campo magnético ( Regla de la mano derecha)
2. Un campo eléctrico es generado en la dirección de bloqueo de cambio en el campo magnético
3. Un campo magnético es generado en la dirección de bloqueo de cambio en el campo eléctrico
4. Un campo eléctrico es generado en la dirección de bloqueo de cambio en el campo magnético
5. La generación de un campo eléctrico y un campo magnético son repetidos alternadamente
Generación de ondas electromagnéticas

Generación de ondas de radio

Onda Electromagnética

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.

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.
Las ondas de radio son generadas aplicando una corriente
alterna de radiofrecuencia a un antena.

Métodos de Propagación
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:

• 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.

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.

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.

Métodos de Propagación

Bandas
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-de-
vista
UHF TV, telefonía celular,
Localizador, satelite
SHF 3–30 GHz
Linea-de-
vista
Communicación Satelital
EHF 30–300 GHz
Linea-de-
vista
Radio-navegación de largo alcance

Las ondas de Radio son usados para
comunicaciones multicast, tales como
radio, TV y sistemas de paging.
Note:

Omnidirectional antennas

Unidirectional antennas

LAS MICROONDAS

Las Microondas son usadas para
comunicación multicast tales como en
teléfonos celulares, redes satelitales, y
redes locales (LAN’s) inalámbricas
Note:

Distancia de separación entre antenas de microondas
h = altura de la antena (m)
k = 1 si no consideramos los efectos de la gravedad.
h
d=7.14(k·h)½.
Generalmente se toma k = 4/3
d

 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
Atenuación en microondas

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:

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)

• 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.

Comunicación vía satélite
Ventajas
 Gran ancho de banda
 Gran cobertura nacional e internacional
 Costo insensible a la distancia

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

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

Bandas de microondas
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

TIPOS DE ÓRBITAS SATELITALES
(CON RESPECTO A SU DISTANCA A LA TIERRA)
Comunicación de Datos Satélites

Enlace satelital

La separación de 3º entre satélites permite evitar interferencia
entre satélites:
3º

Diferencia entre enlace satelital y micro-ondas:

Para evitar interferencia interna en el equipo
transmisor/receptor se usan frecuencias
diferentes a la subida y la bajada:
Txd Rxd
fsubida > fbajada
B = 500 MHz
•El transponder se encarga de transladar la información de la f subida a la f bajada
EL TRANSPONDER

• 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

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
Banda C:

entre 11,7 y 12,2 GHz
Banda KU: Transmisión: 14 Ghz
14 Ghz

BANDAS DE FRECUENCIAS
 Banda C:
Transmisión: entre 6,125 y 6,425 Ghz
 Banda Ku:
Transmisión: 14 Ghz
BANDAS DE FRECUENCIAS DE LOS SATÉLITES MEXICANOS (Solidaridad I y II)
BANDA
Rango de
Frecuencias
Tx (GHz)
Rango de
Frecuencias
Rx (GHz)
L 1.6265 - 1.6605 1.525 - 1.559
C 5.925 - 6.425 3.700 - 4.300
Ku 14.00 - 14.50 11.70 - 12.2

Fibra óptica vs. vía satélite
• Cobertura limitada (del
cableado)
• Alto costo de operación
mensual
• Costos dependientes de la
distancia
• Requiere contratación de la
línea ante una compañía
telefónica
• 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
Desventajas de la fibra
óptica
Ventajas de la fibra óptica

Fibra óptica vs. 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
Desventajas vía satélite
Ventajas vía satélite

Las señales infrarrojas pueden ser
usadas para comunicación de corto
alcance en un área cerrada usando
propagación Línea de vista.
Los Infrarrojos

El Espectro de la Luz y la
Respuesta del Ojo Humano

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
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.
El standard RC-5

El standard RC-5

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).

Command code Function
0-9 0-9
12 standby
13 mute
14 presets
16 volume +
17 volume -
18 brightness +
19 brightness -
20 colour saturation +
21 colour saturation -
22 bass +
These have been assigned as
follows:
System address Equipment
0 TV set
2 Teletext
5 Video recorder
7 experimental
16 preamplifier
17 receiver/tuner
18 tape/cassette
recorder
19 experimental
allows 2048 commands to be transmitted divided into 32 addressable
groups of 64 commands each.
The RC5 code
23 bass -
24 treble +
25 treble -
26 balance right
27 balance left
48 pause
50 fast reverse
52 fast forward
53 play
54 stop
55 record
63 system select

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 upcoming generation
of remote controls
RC-6

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".
REC-80
(Note that a “1" has a longer space than a “0," even though the pulses are the same length.)

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.
SONY

SONY
CD mode
1 000000010001
2 100000010001
3 010000010001
4 110000010001
5 001000010001
6 10100001001
7 011000010001
8 111000010001
9 000100010001
10 000001010001
+10 111000010001
REPEAT 001101010001
A -> B 010101010001
SHUFFLE 101011010001
F.REV 000011010001
F.FWD 100011010001
PLAY 010011010001
REV 010111010001
FWD 110111010001
PAUSE 100111010001
STOP 000111010001
TUNER mode
1 000000010110
2 100000010110
3 010000010110
4 110000010110
5 001000010110
6 101000010110
7 011000010110
8 111000010110
9 000100010110
10 100100010110
+10 011001010110
Binary codes for SONY remote control

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.

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.
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.
Infrarrojo/Laser

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, OC-
1/STM-0 y SONET SDH standards.
Longitud de Onda de operación: 1550 nm

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