REDES DE COMUNICACIONES MOVILES

                                                COMUNICACIONES MOVILES                                                          CAPITULO 1:                                          SISTEMAS DE COMUNICACION PERSONAL   Docentes: Ing. Marco Jurado Ing. JUan Pablo Pallo                                                                2019    

  •ATRIBUTOS NECESARIOS – “Agilidad” de frecuencia en el terminal –Distribución continua de radiobases de manera que la unidad móvil siempre opere con niveles aceptables de señal de radio. –Servicio de “roaming” para tener servicio continuo cuando el móvil se mueve por diferentes áreas de servicio. –Red fija celular integrada que maneja todas estas operaciones.

•PROBLEMAS DE LAS REDES MOVILES –Interferencia debido a la estructura celular –Limitación/escasez del espectro –Calidad fluctuante de los enlaces de radio –Punto de acceso desconocido y variable en el tiempo –Manejo de la movilidad, aún durante una comunicación

REDES MOVILES

•Temas del agrupamiento de celdas –Se necesitan otras frecuencias en las celdas adyacentes –Manejo de la región de overlap entre celdas –Reuso de la misma frecuencia en el patrón de celdas. –Tamaño de celdas necesita ser modificado para cubrir demanda de usuarios.

PRINCIPIOS DE RADIO CELULAR

Celular (binary/octet-stream)

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PRINCIPIOS DE RADIO CELULAR

RINCIPIOS DE RADIO CELULAR

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SISTEMAS SATELITALES

SISTEMA SATELITAL Básicamente un sistema satelital es un sistema repetidor. La capacidad de recibir y retransmitir se debe a un dispositivo receptor-transmisor llamado transponder, cada uno de los cuales escucha una parte del espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia para evitar la interferencia de señales. Un sistema satelital consiste en un cierto numero de transponder además de una estación terrena maestra para controlar su operación, y una red de estaciones terrenas de usuarios, cada uno de los cuales posee facilidad de transmisión y recepción. El control se realiza generalmente con dos estaciones terrenas especiales que se encargan de la telemetría, el rastreo y la provisión de los comandos para activar los servicios del satélite. Un vinculo satelital consta de: Un enlace tierra-satelite o enlace ascendente (uplink) Un enlace satelite-tierra o enlace descendente (downlink) El satélite permanece en órbita por el equilibrio entre la fuerza centrifuga y la atracción gravitatoria. Si se ubica el satélite a una altura de 35860 Km sobre el plano del Ecuador, estos giran en torno a la tierra a una velocidad de 11070 Km./hr, con un periodo de 24 hrs. Esto hace que permanezca estacionario frente a un punto terrestre, de allí su nombre de satélite geoestacionario. De este modo las antenas terrestres pueden permanecer orientadas en una posición relativamente estable en un sector orbital. Debido a su gran potencia los satélites para Tv necesitan de un espaciamiento de por lo menos 8 grados, para así evitar que el haz proveniente de la Tierra ilumine a los satélites vecinos también. Los sistemas satelitales constan de las siguientes partes: Transponders Estaciones terrenas El transponder es un dispositivo que realiza la función de recepción y transmisión. Las señales recibidas son amplificadas antes de ser retransmitidas a la tierra. Para evitar interferencias les cambia la frecuencia.

MICROONDAS

Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas; generalmente de entre 300 MHz y 30 GHz,1​ que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10−9 s) a 33 ps (33×10−12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 10 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 centímetros a 1 milímetro. El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las de UHF (ultra-high frequency - frecuencia ultra alta) 0,3-3 GHz, SHF (super-high frequency - frecuencia súper alta) 3-30 GHz y EHF (extremely-high frequency - frecuencia extremadamente alta) 30-300 GHz. Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas. La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte, fueron predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para generar y detectar ondas de radiofrecuencia. Las microondas pueden ser generadas de varias maneras, generalmente divididas en dos categorías: dispositivos de estado sólido y dispositivos basados en tubos de vacío. Los dispositivos de estado sólido para microondas están basados en semiconductores de silicio o arseniuro de galio, e incluyen transistores de efecto campo (FET), transistores de unión bipolar (BJT), diodos Gunn y diodos IMPATT. Se han desarrollado versiones especializadas de transistores estándar para altas velocidades que se usan comúnmente en aplicaciones de microondas. Los dispositivos basados en tubos de vacío operan teniendo en cuenta el movimiento balístico de un electrón en el vacío bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos, entre los que se incluyen el magnetrón,2​ el klistrón, el TWT y el girotrón. Índice

Satelites Naturales (image/jpeg)

DETECCION DE ERRORES

La detección de errores Debido a los numerosos problemas a la hora de realizar la transmisión, es necesario utilizar técnicas que permitan detectar y corregir los errores que se hayan producido. Estas técnicas se basan siempre en la idea de añadir cierta información redundante a la información que desee enviarse. A partir de ella el receptor puede determinar, de forma bastante fiable, si los bits recibidos corresponden realmente a los enviado. Algunos métodos son: Paridad Uno de los métodos más comúnmente empleados para detectar errores, cuando el número de bits de información a transmitir es pequeño y la probabilidad de que ocurra un error es baja, es el uso de un bit adicional de paridad por elemento transmitido. Puede conseguirse una importante mejora añadiendo un segundo grupo de bits de paridad, como puede verse en la siguiente tabla. Para ello deben agruparse los datos en bloques y aplicar el control de paridad a dos dimensiones (filas y columnas). Para cada carácter se añade un bit de paridad, como en el caso anterior. Además, se genera un bit de paridad para cada posición de bit a través de todos los caracteres. Es decir, se genera un carácter adicional en que el i-ésimo bit del carácter es un bit de paridad para el i-ésimo bit de todos los caracteres en el bloque. Códigos de redundancia cíclica Los códigos de redundancia cíclica, también conocidos como códigos polinomiales constituyen el método de detección de errores más empleado en comunicaciones. Se utiliza con esquemas de transmisión orientados a tramas (o bloques). Permiten sustanciales mejoras en fiabilidad respecto a los métodos anteriores, siendo a la vez una técnica de fácil implementación. Imponiendo condiciones bastante simples sobre los polinomios divisores es posible detectar un gran número de errores. Existen tres polinomios G(x) que se han convertido en estándares internacionales. CRC-12 X12 + x11 + x3 + x2 + x +1 CRC-16 X16 + x15 + x2 + 1 CRC-CCITT X16 + x12 + x5 + 1 Con secuencias de control de 16 bits, utilizando los polinomios CRC-16 y CRC-CCITT es posible detectar todos los errores simples y los dobles, todos los que afectan a un número impar de bits, todos los errores tipo ráfaga de 16 bits o menores, el 99,997% de errores ráfaga de 17 bits y el 99.998% de los de 18 bits y mayores.

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CORRECCION DE ERRORES

La corrección de errores hacia adelante (en inglés, Forward Error Correction o FEC) es un tipo de mecanismo de corrección de errores que permite su corrección en el receptor sin retransmisión de la información original. Se utiliza en sistemas sin retorno o sistemas en tiempo real donde no se puede esperar a la retransmisión para mostrar los datos. Este mecanismo de corrección de errores se utiliza por ejemplo, en las comunicaciones vía satélite, en las grabadoras de DVD y CD o en las emisiones de TDT para terminales móviles (estándar DVB-H). Funcionamiento La posibilidad de corregir errores se consigue añadiendo al mensaje original unos bits de redundancia. La fuente digital envía la secuencia de datos al codificador, encargado de añadir dichos bits de redundancia. A la salida del codificador obtenemos la denominada palabra código. Esta palabra código es enviada al receptor y éste, mediante el decodificador adecuado y aplicando los algoritmos de corrección de errores, obtendrá la secuencia de datos original. Los dos principales tipos de codificación usados son: Códigos bloque. La paridad en el codificador se introduce mediante un algoritmo algebraico aplicado a un bloque de bits. El decodificador aplica el algoritmo inverso para poder identificar y, posteriormente corregir los errores introducidos en la transmisión. Códigos convolucionales. Los bits se van codificando tal y como van llegando al codificador. Cabe destacar que la codificación de uno de los bits está enormemente influenciada por la de sus predecesores. La decodificación para este tipo de código es compleja ya que en principio, es necesaria una gran cantidad de memoria para estimar la secuencia de datos más probable para los bits recibidos. En la actualidad se utiliza para decodificar este tipo de códigos algoritmo de Viterbi, por su gran eficiencia en el consumo de recursos. Ventajas FEC reduce el número de transmisiones de errores, así como los requisitos de potencia de los sistemas de comunicación e incrementa la efectividad de los mismos evitando la necesidad del reenvío de los mensajes dañados durante la recepción. Compromisos

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