Medios de Transmision No Guiados

MEDIOS NO GUIADOS

MEDIOS DE TRANSMICIÓN

Asignatura: Teleprocesos.

Profesor: Ing. Jimi Quintero

Medios de Transmisión NO Guiados

Comunicaciones sin cables, transportan ondas

electromagnéticas sin usar un conductor físico: En su

lugar, las señales se radian a través del aire y por tanto

están disponibles para cualquiera que tenga un

dispositivo capaz de aceptarlas.

Las señales no guiadas pueden viajar del origen al destino de distintas formas

En superficie, Por el cielo y en línea de visión

1. SUPERFICIAL: siguen la curvatura

terrestre. La distancia depende de la

potencia de la señal. Para señales de

hasta 2 MHz

2. IONOSFÉRICA o AÉREA: las ondas se

reflejan en la ionosfera. Para señales de

2 a 30 MHz

3. VISIÓN DIRECTA: el emisor y el receptor

deben estar en la trayectoria visual. Son

usadas para tierra / tierra y

Tierra / satélite. Para más de 30 MHz


Se puede medir las transmisiones en tres grandes grupos:

Medios no

Guiados

ONDAS

DE RADIOMICROONDAS INFRARROJO


Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden viajar distancias muy

largas y penetrar edificios sin problema, de modo que se utilizan mucho

en la comunicación tanto en interiores como en exteriores. Las ondas de

radio también son omnidireccionales, lo que significa que viajan en todas

las direcciones desde la fuente, por lo que el transmisor y el receptor no

tienen que alinearse físicamente.

Direccional.

También llamada sistemas de banda

angosta o de frecuencia dedicada, la

antena de transmisión emite la energía

electromagnética en un haz; por tanto en

este caso las antenas de emisión y

recepción deben estar perfectamente

alineadas.

Para que la transmisión pueda ser

enviada en una dirección

especifica, debemos tener en cuenta la

frecuencia, la cual debe ser mucho

mayor que la utilizada en transmisiones

omnidireccionales.

Omnidireccional

O también llamados sistemas basados en

espectro disperso o extendido, al contrario

que las direccionales, el diagrama de

radiación de la antena es

disperso, emitiendo en todas

direcciones, pudiendo la señal ser recibida

por varias antenas. En general cuanto

mayor es la frecuencia de la señal

transmitida es más factible concentrar la

energía en un haz direccional.


Los enlaces infrarrojos se encuentran limitados por el espacio y los

obstáculos. El hecho de que la longitud de onda de los rayos infrarrojos sea

tan pequeña (850-900 nm), hace que no pueda propagarse de la misma forma

en que lo hacen las señales de radio.

Es por este motivo que las redes infrarrojas suelen estar dirigidas a oficinas o

plantas de oficinas de reducido tamaño. Algunas empresas, van un poco más

allá, transmitiendo datos de un edificio a otro mediante la colocación de

antenas en las ventanas de cada edificio.

Por otro lado, las transmisiones infrarrojas presentan la ventaja, frente a las de

radio, de no transmitir a frecuencias bajas, donde el espectro está más

limitado, no teniendo que restringir, por tanto, su ancho de banda a las

frecuencias libres

La IrDA (Infrared Data Association), es un grupo de

manufacturadores de dispositivos que desarrollaron

un estándar para la transmisión de datos vía ondas de

luz infrarrojas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Nan%C3%B3metro


se identifica a las ondas electromagnéticas en el espectro de frecuencias

comprendido entre 1 y 300 GHz

.

● Son unidireccionales .

● Alineamiento de las antenas parabólicas .

● Telecomunicaciones de larga distancia.

● Propagación de Líneas vistas (Visión directa)

No siguen la curvatura de la tierra

La distancia máxima entre antenas se

puede calcular mediante la siguiente

expresión:

Donde:

K = 4/3

h = altura de la antena (en metros).

http://es.wikipedia.org/wiki/GHz


Se emplea para transmitir microondas terrestres y por satélite.

● Una parábola es el lugar geométrico de los puntos equidistantes

de una línea y un punto no perteneciente a dicha línea:

– El punto fijo es el foco.

– La línea es la directriz.

● Una fuente situada en el foco producirá ondas reflejadas por

la parábola paralelas al eje

– Crea (en teoría) un haz paralelo de luz/sonido/radio.

● En recepción, la señal se concentra en el foco, que es donde

se sitúa el detector.


Las antenas parabólicas pueden ser usadas como antenas transmisoras o como

antenas receptoras. En las antenas parabólicas transmisoras el reflector parabólico

refleja la onda electromagnética generada por un dispositivo radiante que se encuentra

ubicado en el foco del reflector parabólico y los frente de ondas que genera salen de este

reflector en forma más coherente que otro tipo de antenas, mientras que en las antenas

receptoras el reflector parabólico concentra la onda incidente en su foco donde también

se encuentra un detector. Normalmente estas antenas en redes de microondas operan

en forma full duplex, es decir, trasmiten y reciben simultáneamente


Las antenas cornete se parece a una cuchara gigante. La transmisión de salida son

radiadas hacia un mástil y deflexionadas hacia fuera en una serie de estrechos haces

paralelo mediante la cabeza curveada


El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la dirección adecuada .

Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la tierra , el satélite debe

ser geoestacionario .

El rango de frecuencias para la recepción del satélite debe

ser diferente del rango al que este emite , para que

no haya interferencias entre las señales que ascienden y

las que descienden .

Debido a que la señal tarda un pequeño intervalo de tiempo

desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta

al receptor o receptores , ha de tenerse cuidado con el

control de errores y de flujo de la señal


Un satélite es un cuerpo que gira libremente alrededor de otro. Un satélite terrestre

natural es la Luna. Existen satélites terrestres artificiales que han sido colocados

en orbita por el hombre. El primer satélite de esta clase fue el SPUTNIK

(1957), enviado al espacio por los rusos. La tecnología se fue perfeccionando y

divulgando y otros países también lo lograron. Hoy en día, colocar un satélite en

orbita es una operación casi rutinaria.

Las redes por satélites son como las

redes móviles en el sentido de que

divide el planeta en celda. Los

satélites pueden ofrecer capacidades

de transmisión hacia y desde

cualquier posición de la tierra


Los satélites mantienen en orbita, pues existe equilibrio entre la fuerza

centrifuga, por la velocidad que llevan en la orbita, y la fuerza de atracción de la

gravedad terrestre. Dependiendo de la altura de la orbita, el satélite toma más o

menos tiempo en una circunvolución: a mayor altura, el satélite toma más tiempo.

Órbita Ecuatorial: En este tipo de órbita la trayectoria del satélite

sigue un plano paralelo al ecuador, es decir tiene una inclinación

de 0.

Órbitas Inclinadas: En este curso la trayectoria del satélite sigue

un plano con un cierto ángulo de inclinación respecto al ecuador.

Órbitas Polares: En esta órbita el satélite sigue un plano paralelo

al eje de rotación de la tierra pasando sobre los polos y

perpendicular al ecuador.

Órbitas circulares: Se dice que un satélite posee una órbita

circular si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente

una trayectoria circular. Este tipo de órbita es la que usan los

satélites geosíncronos.

Órbitas elípticas: Se dice que un satélite posee una órbita elíptica

si su movimiento alrededor de la tierra es precisamente una

trayectoria elíptica. Este tipo de órbita posee un perigeo y un

apogeo.


Los expertos en satélites utilizan términos básicos para describir las diversas altitudes, que son:

GEO, MEO, LEO, los satélites colocados en la orbita geoestacionaria se conocen como satélites GEO

(Geostationary Eartht Orbit). Los satélites en orbitas mas bajas se denominan LEO (Low Eartht Orbit) y

generalmente giran en orbitas del orden de mil Kms de altura. Algunos con orbitas un poco mayores (del

orden de 5.000 hasta 10.000 Kms) se les conoce como MEO (Medium Earth Orbit).


Cuando la órbita está en el plano ecuatorial de la Tierra, a una distancia de

aproximadamente 36000 Km (equivalente a 5,6 del radio de la tierra), y en

consecuencia, el período orbital es exactamente igual al período de rotación de la

Tiera (o sea, 23 h, 56 min y 4 s), conocido como día sideral, entonces se dice que

esa órbita es geoestacionaria y el satélite que discurre por esa órbita es un satélite

geoestacionario. De esta forma, se consigue que los satélites aparezcan como fijos

para un observador situado en la Tierra y, en consecuencia, se pueden recibir las

señales del satélite mediante antenas receptoras fijas en la Tierra sin necesidad de

hacer un seguimiento y, por tanto, sin necesidad de conmutar. Mediante estos

satélites geoestacionarios se puede cubrir la Tierra con facilidad. De hecho, desde

un punto de vista teórico, con tres satélites geoestacionarios se puede conseguir

una cobertura global, exceptuando las zonas polares.

A esta altura, las comunicaciones a través de un GEO perpetúan una latencia

mínima de transmisión de ida y retorno - un retardo de extremo a extremo - de por

lo menos medio segundo (una onda electromagnética tarda en recorrer 36000 Km

aprox. 0,12s = 360000/300000; en una comunicación unidireccional el retardo es de

aprox. 0,25s y en una comunicación bidireccional el retardo es de aprox. 0,5 s).


Los satélites de órbita terrestre media se encuentran a una altura de entre

10075 y 20150 kilómetros. A diferencia de los GEO, su posición relativa

respecto a la superficie no es fija. Al estar a una altitud menor, se necesita

un número mayor de satélites para obtener cobertura mundial

• El período orbital es de 6 horas

• Diámetro de cobertura de 10.000 a 15,000 km

• Retardo de propagación medio de 50ms

• El tiempo máximo de visibilidad del satélites es

de pocas horas


Las órbitas terrestres de baja altura prometen un ancho de banda

extraordinario y una latencia reducida. Existen planes para lanzar

enjambres de cientos de satélites que abarcarán todo el planeta. Los LEO

orbitan generalmente por debajo de los 5035 kilómetros, y la mayoría de

ellos se encuentran mucho más abajo, entre los 600 y los 1600 kilómetros.

A tan baja altura, la latencia adquiere valores casi despreciables de unas

pocas centésimas de segundo.

Tres tipos de LEO manejan diferentes cantidades de ancho de banda. Los

LEO pequeños están destinados a aplicaciones de bajo ancho de banda

(de decenas a centenares de Kbps), como los buscapersonas, e incluyen a

sistemas como OrbComm. Los grandes LEO pueden manejar

buscapersonas, servicios de telefonía móvil y algo de transmisión de

datos (de cientos a miles de Kbps). Los LEO de banda ancha (también

denominados megaLEO) operan en la franja de los Mbps y entre ellos se

encuentran Teledesic, Celestri y SkyBridge.


Los beneficios de la comunicación por satélite desde el punto de vista de

comunicaciones de datos podrían ser los siguientes:

Transferencia de información a altas velocidades

Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente accesibles

geográficamente.

Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.

Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con la

posibilidad de evitar las redes publicas telefónicas.

Entre las desventajas de la comunicación por satélite están las siguientes:

1/4 de segundo de tiempo de propagación. (retardo)

Sensitividad a efectos atmosféricos

Sensibles a eclipses

Falla del satélite (no es muy común)

Requieren transmitir a mucha potencia

Posibilidad de interrupción por cuestiones de estrategia militar.


La transmisión por el espacio libre tiene algunas características atractivas: no

requiere cableado, por lo que es especialmente apropiada para las grandes

distancias; es muy eficiente para la difusión (broadcast).

De acuerdo a la propagación en el medio, tenemos dos tipos de

transmisión no guiada: direccional y no direccional

La transmisión direccional requiere que la antena emisora y la antena

receptora estén en línea directa sin obstáculos.

Las técnicas más utilizadas para la transmisión de datos son: las

microondas (terrestres y de satélite) y radio frecuencia. Además de

éstas, se utilizan las ondas infrarrojas en enlaces de datos cortos.

● Transmisión y recepción mediante antenas.

● Configuración direccional:

– Se concentra en un haz.

– Se requiere un alineamiento perfecto.

● Configuración omnidireccional:

– La señal se expande en todas direcciones.

Puede ser recibida por varias antenas

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