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Comunicación Inalámbrica

Señalización analógica y digital

En un sistema de comunicaciones, los datos se propagan de un punto a otro por medio de señales electromagnéticas. Una señal analógica es una onda electromagnética que varía continuamente y que puede propagarse por diversos medios, dependiendo de la frecuencia; ejemplos de ello son los medios de alambre de cobre, como el par trenzado y el cable coaxial, el cable de fibra óptica y la propagación atmosférica o espacial (inalámbrica). Una señal digital es una secuencia de pulsos de tensión que puede transmitirse por un medio de alambre de cobre; por ejemplo, un nivel de tensión positivo constante puede representar el 0 binario y un nivel de tensión negativo constante puede representar el 1 binario.

Relación entre la tasa de datos y el ancho de banda

Existe una relación directa entre la capacidad de transmisión de información de una señal y su ancho de banda: cuanto mayor sea el ancho de banda, mayor será la capacidad de transporte de información.

Microondas

Infrarrojo

Las comunicaciones por infrarrojos se logran mediante transmisores/receptores (transceptores) que modulan la luz infrarroja no coherente. Los transceptores deben estar dentro de la línea de visión de cada uno de ellos, ya sea directamente o por medio de la reflexión de una superficie de color claro, como el techo de una habitación.

Radio de Difusión

Descripción física: La principal diferencia entre la radiodifusión por radio y la de microondas es que la primera es omnidireccional y la segunda es direccional. Por lo tanto, la radio de difusión no requiere antenas en forma de plato, y las antenas no necesitan ser montadas rígidamente en una alineación precisa.

Satelitales

Descripción física: Un satélite de comunicación es, en efecto, una estación repetidora de microondas. Se utiliza para enlazar dos o más transmisores/receptores de microondas terrestres, conocidos como estaciones terrestres o estaciones de tierra. El satélite recibe transmisiones en una banda de frecuencia (uplink), amplifica o repite la señal, y la transmite en otra frecuencia (downlink). Un solo satélite en órbita operará en un número de bandas de frecuencia, llamadas canales de transpondedores, o simplemente transpondedores.

Terrestres

Descripción física: El tipo más común de antena de microondas es el "plato" parabólico. Un tamaño típico es de unos 3m de diámetro. La antena está fijada de forma rígida y enfoca un haz estrecho para conseguir una transmisión con línea de visión hacia la antena receptora. Las antenas de microondas suelen estar situadas a alturas considerables por encima de nivel del suelo para ampliar el rango entre las antenas y poder transmitir a través de obstáculos que intervienen. Para lograr la transmisión a larga distancia, una serie de microondas se utilizan torres de retransmisión, y los enlaces de microondas punto a punto se encadenan sobre la distancia deseada.

Datos Analógicos y Digitales

Los conceptos de datos analógicos y digitales son bastante simples. Los datos analógicos toman valores continuos en algún intervalo. Por ejemplo, la voz y el vídeo son patrones de intensidad que varían continuamente. La mayoría de los datos recogidos por los sensores, como la temperatura y la presión, tienen un valor continuo. Los datos digitales adquieren valores discretos; ejemplos de ello son el texto y los números enteros.

Datos Analógicos

Valor continuo en intervalo

Datos digitales

Valores Discretos

Capacidad de Shannon

La fórmula de Nyquist indica que, siendo todas las demás cosas iguales, al duplicar el ancho de banda se duplica la tasa de datos. Ahora considera la relación entre la tasa de datos, el ruido, y la tasa de error. La presencia de ruido puede corromper uno o más bits. Si se aumenta la tasa de datos, entonces los bits se "acortan" en el tiempo, de modo que más bits se ven afectados por un determinado patrón de ruido. Por lo tanto, a un nivel de ruido dado, cuanto mayor sea la tasa de datos, mayor será la tasa de error.

Ancho de banda de Nyquist

Una formulación de esta limitación, debida a Nyquist, establece que, si la tasa de transmisión de la señal es de 2B, entonces una señal con frecuencias no mayores que B es suficiente para llevar la velocidad de la señal. Lo contrario también es cierto: Dado un ancho de banda de B, la mayor tasa de señal que puede ser llevado es 2B. Esta limitación se debe al efecto de la interferencia entre símbolos, como se produce por distorsión de retraso. El resultado es útil en el desarrollo de la tecnología digital a los esquemas de codificación analógica.

Capacidad de Canal

Una variedad de impedimentos puede distorsionar o corromper una señal. Un impedimento común es el ruido, que es cualquier señal no deseada que se combina por lo tanto, distorsiona la señal destinada a la transmisión y recepción. En la misma se tratan conceptos como:

Tasa de error

Es la tasa con la que ocurre el error, donde un error es la recepción de un 1 cuando se transmitió un 0 o la recepción de un 0 cuando se transmitió un 1.

Ruido

Se refiere al nivel promedio de ruido

Ancho de Banda

Es la señal transmitida

Velocidad de datos

Su unidad es Bits/segundos

Dominio de Frecuencia

En la práctica, una señal electromagnética estará compuesta de muchas frecuencias. Por ejemplo, la señal.

Fase

Frecuencia

Amplitud

Transmisión Analógica Digital

Su señal de voltaje es constante

Se codifica mediante codec

Concepto de dominio del tiempo: Visto en función del tiempo, una señal electromagnética puede ser

Digital

aquella en la que la intensidad de la señal mantiene un nivel constante para algún período de tiempo y luego cambia a otro nivel constante

Analógica

Aquella en la que la intensidad de la señal varía de forma suave con el tiempo. En otras palabras, no hay rupturas o discontinuidades en la señal.