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.

1. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120
Capítulo 06
Ingeniería Inalámbrica y Satelital
Ing. David Ortega G.

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
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3. Principios de Radiofrecuencia
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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
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5. Onda Aire ­ Onda Tierra
Onda Ionosférica
Onda Directa
Tx Rx
Onda de
Superficie
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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)
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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%
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8. Fenómeno de Multicamino
Tomada de U. Colorado
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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
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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?
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11. Sistemas de Microondas
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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.
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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 LOS
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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
interfaz
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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
Microondas
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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
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17. Sistemas de Radares
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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 sonido
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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.
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20. Sistemas Inalámbricos Wi­Fi
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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)
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22. Wi­Fi 802.11x ­ Arquitecturas
Modo Infraestructura Modo Ad Hoc
Modo Bridge
Tomado de acm.org
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23. Uso Residencial de WLAN
SSID – Service Set ID
­ Identficador de la WLAN
Parámetros de Seguridad:
­ WEP
­ WPA 2
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24. Uso Residencial de WLAN
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25. Rastreadores de WLAN
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26. Aplicaciones Rurales de WLAN
Tomado de Netkrom
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27. Comunicaciones Satelitales
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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.
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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)
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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 cielo
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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.
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32. Otras Tecnologías Inalámbricas
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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 inalámbricos
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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 Telecontrol
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35. Redes Inalámbricas y Satelitales en el Perú
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36. Sistemas de Transporte Móvil
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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 satelital
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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.
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39. Aplicaciones Comerciales GPS
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