miércoles, 12 de febrero de 2020

comunicaciones inalambricas

comunicaciones inalambricas 
  • medios no guiados
Los medios de transmisión son las vías por las cuales se comunican los datos. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio o soporte físico, se pueden clasificar en dos grandes grupos:
  • medios de transmisión guiados o alámbricos.
  • medios de transmisión no guiados o inalámbricos.
Las tecnologías actuales de transmisión usan ondas electromagnéticas o pulsos de luz. En el caso de los medios guiados los datos se conducen a través de cables o “alambres”. En los medios inalámbricos, se utiliza el aire como medio de transmisión, a través de radiofrecuenciasmicroondas y luz (infrarrojosláser); por ejemplo: puerto IrDA (Infrared Data Association)Bluetooth o Wi-Fi.
Según el sentido de la transmisión, existen tres tipos diferentes de medios de transmisión:
  • símplex.
  • semi-dúplex (half-duplex).
  • dúplex o dúplex completo (full-duplex).
También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo diferentes.
En este tipo de medios, la transmisión y la recepción de información se lleva a cabo de antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
Para las transmisiones no guiadas, la configuración puede ser:
  • direccional, en la que la antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas; y
  • omnidireccional, en la que la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser recibida por varias antenas.
Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional.
La transmisión de datos a través de medios no guiados añade problemas adicionales, provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.
Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos:
  • Radiofrecuencia u ondas de radio;
  • microondas
    • terrestres
    • satelitales;
  • luz
    • infrarroja y
    • láser.
Banda de
frecuencia
Nombre de frecuenciaModulaciónRazón de datosAplicaciones principales
30-300
kHz
LF
(low frecuency)
ASK
FSK
MSK
0,1-100
bps
Navegación
300-3000
kHz
MF
(medium frecuency)
ASK
FSK
MSK
10-1000
bps
Radio AM comercial
3-30
MHz
HF
(high frecuency)
ASK
FSK
MSK
10-3000
bps
Radio de onda corta
30-300
MHz
VHF
(very high frecuency)
FSK
PSK
Hasta 100
kbps
* Televisión VHF
* Radio FM
300-3000
MHz
UHF
(ultra high frecuency)
PSKHasta 10
Mbps
* Televisión UHF
* Microondas terrestres
3-30
GHz
SHF
(super high frecuency)
PSKHasta 100
Mbps
* Microondas terrestres
* Microondas satelitales
30-300
GHz
EHF
(extremely high frecuency)
PSKHasta 750
Mbps
Enlaces cercanos con punto a punto experimentales
  • las señales inalambricas son ondas electromagneticas que recorren un medio (aire)
La radiación electromagnética es un tipo de campo electromagnético variable, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.1​ Desde el punto de vista clásico la radiación electromagnética son las ondas electromagnéticas generadas por las fuentes del campo electromagnético y que se propagan a la velocidad de la luz. La generación y la propagación de estas ondas son compatibles con el modelo de ecuaciones matemáticas definido en las ecuaciones de Maxwell.
La radiación de tipo electromagnético puede manifestarse de diversas maneras como ondas de radiomicroondasradiación infrarrojaluz visibleradiación ultravioletarayos X o rayos gamma. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitaran un medio material para propagarse, la radiación electromagnética se puede propagar en el vacío. En el siglo XIX se pensaba que existía una sustancia indetectable, llamada éter, que ocupaba el vacío y servía de medio de propagación de las ondas electromagnéticas. El estudio teórico de la radiación electromagnética se denomina electrodinámica y es un subcampo del electromagnetismo.

  • cada tipo de conexion inalambrica tiene sus ventajas y sus inconvenientes:
                 -infrarojos (IR):tasa de datos alta y muy bajo costo, pero a una distancia muy corta.
Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos, y para ello utilizan una serie (por lo menos un par) de ledes. Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos (bluetooth, etcétera).
modo punto a punto
Los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible y que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-visión entre las dos estaciones a comunicarse. Este modo punto-a-punto conectado a cada estació
modo casi difuso
Son métodos de emisión radial, es decir que cuando una estación emite una señal óptica, esta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula.
En el modo casi–difuso las estaciones se comunican entre sí por medio de superficies reflectantes.
No es necesaria la línea de visión entre dos estaciones, pero sí deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además, es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, esta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.
        -banda estrecha:tasa de datos baja y costo medio requiere licenciamiento de                                           frecuencias y su cubrimiento es relativamente alto.
Las conexiones de banda estrecha en el mundo de las conexiones a Internet hacen referencia a un tipo de conexión que utiliza un ancho de banda muy reducido. La conexión más típica de banda estrecha que existe es la conexión por módem telefónico (Dial-up). Un módem adapta las señales informáticas producidas por la computadora a otro tipo de señal que se puede introducir por la línea telefónica; así mismo, convierte la señal que llega a través de la línea telefónica en información comprensible para el ordenador.
Los módems telefónicos realizan la comunicación en el espacio de frecuencias disponible para una llamada telefónica. Ese espacio es muy reducido, lo que provoca que la velocidad de conexión no supere los 56 kbps (kilobits por segundo). Debido a la baja velocidad que desarrollan, este tipo de conexión recibe el nombre de banda estrecha.
Actualmente, las conexiones por banda estrecha están siendo sustituidas por modernas conexiones de mayor ancho de banda (llamadas conexiones de banda ancha). El hecho de no tener que utilizar el espacio de frecuencias de voz hace que la capacidad pueda ser de 128 kbps o superior. Además, las conexiones de banda ancha permiten mantener la conexión a Internet al mismo tiempo que la línea telefónica es utilizada. Las conexiones de banda ancha más populares son el ADSL y las de Cablemódem
               -espectro disperso:costo medio y tasas de datos altas, cubrimiento inalambrico
El espectro ensanchado (también llamado espectro expandidoespectro dispersospread spectrum o SS) es una técnica de modulación empleada en telecomunicaciones para la transmisión de datos digitales y por radiofrecuencia.
El fundamento básico es el "ensanchamiento" de la señal a transmitir a lo largo de una banda muy ancha de frecuencias, mucho más amplia, de hecho, que el ancho de bandamínimo requerido para transmitir la información que se quiere enviar. No se puede decir que las comunicaciones mediante espectro ensanchado son medios eficientes de utilización del ancho de banda. Sin embargo, rinden al máximo cuando se los combina con sistemas existentes que hacen uso de la frecuencia. La señal de espectro ensanchado, una vez ensanchada puede coexistir con señales en banda estrecha, ya que sólo les aportan un pequeño incremento en el ruido. En lo que se refiere al receptor de espectro ensanchado, él no ve las señales de banda estrecha, ya que está escuchando un ancho de banda mucho más amplio gracias a una secuencia de código preestablecido.
La traducción del inglés spread spectrum se hace con distintos adjetivos según las fuentes; pueden emplearse indistintamente espectro ensanchado, expandido, desparramado, difuso o disperso para referirse en todos los casos al mismo concepto.
Podemos concluir diciendo que todos los sistemas de espectro ensanchado satisfacen dos criterios:
  • El ancho de banda de la señal que se va a transmitir es mucho mayor que el ancho de banda de la señal original.
  • El ancho de banda transmitido se determina mediante alguna función independiente del mensaje y conocida por el receptor

            -satelites:tasa de datos baja, costo elevado, cobertura mundial.
Los satélites de comunicaciones son un medio para emitir señales de radio y televisión desde unas zonas de la Tierra hasta otras, ya que se utilizan como enormes antenas suspendidas del cielo. Las frecuencias que manejan son elevadas, en el rango de los GHz. La elevada direccionalidad de las antenas utilizadas permite "alumbrar" zonas concretas de la Tierra. El primer satélite de comunicaciones, el Telstar 1, se puso en órbita el 10 de julio en 1962,1​ teniendo lugar la primera transmisión de televisión vía satélite ese mismo año.
BandaFrecuencia ascendente (GHz)Frecuencia descendente (GHz)Problemas
C5,925 - 6,4253,7 - 4,2Interferencia Terrestre
Ku14,0 - 14,511,7 - 12,2Lluvia
Ka27,5 - 30,517,7 - 21,7Lluvia
  • redes inalambricas de area personal 
         Bluetooth: es una tecnología de sustitución de cables que utiliza ondas de radio para transmitir datos a una de acción que varía entre 1 y 100 metros, lo normal es que ronde unos 10. Los datos de Bluetooth se pueden transferir a través de paredes, bolsillos y maletines. Funciona en la banda de radio de los 2,4 GHz.

Zigbee

Una alternativa al Bluetooth y también tecnología utilizada en redes WPAN es Zigbee. Permite conectar dispositivos entre sí de forma inalámbrica. Está presente en ciertos electrodomésticos y también en juguetes. Funciona en la banda de 2,4 GHz. Tiene una menor velocidad de transferencia si lo comparamos con el Bluetooth, pero en cambio ofrece un mayor alcance en cuanto a distancia.     
  • redes inalambricas de area local 
El wifi (escrito también wi fi)1​ es una tecnología que permite la interconexión inalámbrica de dispositivos electrónicos. Los dispositivos habilitados con wifi (tales como ordenadores personales, teléfonostelevisoresvideoconsolasreproductores de música...) pueden conectarse entre sí o a internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica.
Wi-Fi es una marca de la Alianza Wi-Fi, la organización comercial que cumple con los estándares 802.11 relacionados con redes inalámbricas de área local. Su primera denominación fue, en inglésWireless Ethernet Compatibility Alliance.2
  • redes inalambricas de area amplia  
                      WiMAX, siglas de Worldwide Interoperability for Microwave Access (interoperabilidad mundial para acceso por microondas), es una norma de transmisión de datos que utiliza las ondas de radio en las frecuencias de 2,5 a 5,8 GHz y puede tener una cobertura hasta de 70 km.
Es una tecnología dentro de las conocidas como tecnologías de última milla, también conocidas como bucle local que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. El estándar que define esta tecnología es el IEEE 802.16MAN. Una de sus ventajas es dar servicios de banda ancha en zonas donde el despliegue de cable o fibra por la baja densidad de población presenta unos costos por usuario muy elevados (zonas rurales).
El único organismo habilitado para certificar el cumplimiento del estándar y la interoperabilidad entre equipamiento de distintos fabricantes es el WiMAX Forum: todo equipamiento que no cuente con esta certificación, no puede garantizar su interoperabilidad con otros productos.[cita requerida]
Existe otro tipo de equipamiento (no estándar) que utiliza frecuencia libre de licencia de 5,4 GHz, todos ellos para acceso fijo. Si bien en este caso se trata de equipamiento que en algunos casos también es interoperativo, entre distintos fabricantes (Pre WiMAX, incluso 802.11a).[cita requerida]
Existen planes para desarrollar perfiles de certificación y de interoperabilidad para equipos que cumplan el estándar IEEE 802.16e (lo que posibilitará movilidad), así como una solución completa para la estructura de red que integre tanto el acceso fijo como el móvil. Se prevé el desarrollo de perfiles para entorno móvil en las frecuencias con licencia en 2,3 y 2,5 GHz.[cita requerida]
Actualmente[¿cuándo?] se recogen dentro del estándar 802.16. Existen dos variantes:
  • Uno de acceso fijo (802.16d), en el que se establece un enlace radio entre la estación base y un equipo de usuario situado en el domicilio del usuario. Para el entorno fijo, las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de 70 Mbit/s con una frecuencia de 20 MHz. Sin embargo, en entornos reales se han conseguido velocidades de 20 Mbit/s con radios de célula de hasta 6 km, ancho de banda que es compartido por todos los usuarios de la célula.
  • Otro de movilidad completa (802.16e), que permite el desplazamiento del usuario de un modo similar al que se puede dar en GSM/UMTS, el móvil, aún no se encuentra desarrollado y actualmente compite con las tecnologías LTE (basadas en femtoceldas, conectadas mediante cable), por ser la alternativa para las operadoras de telecomunicaciones que apuestan por los servicios en movilidad, este estándar, en su variante «no licenciado», compite con el WiFi IEEE 802.11n, ya que la mayoría de los portátiles y dispositivos móviles, empiezan a estar dotados de este tipo de conectividad. El IEEE 802.16m o WirelessMAN-Advanced fue candidato para la red 4G, en competición por el estándar LTE Advanced.
  • micro-ondas
Una red por microondas es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión.
El protocolo más frecuente es el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo). Otras redes utilizan el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a.

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