Tarea Semana 5

Los sistemas de radiocomunicación, en su definición como tal, se clasifican en dos categorías, a saber: los conceptos básicos específicos de los sistemas de radiocomunicación y los conceptos básicos de origen multidisciplinario aplicados a la radiocomunicación.

El balance de potencia recoge los factores de ganancia y pérdida en un enlace radio cualquiera, fijo o móvil, confrontándolos con las necesidades de señal recibida en el extremo distante, para poder así evaluar la cantidad de señal electromagnética recibida y, por tanto, la calidad de la comunicación en sí misma.

El ruido es uno de los conceptos más importantes en el mundo de las comunicaciones, por las limitaciones que impone en los diferentes sistemas de comunicaciones en los que inevitablemente aparece. Efectivamente, en todos los sistemas de comunicaciones en general (incluyendo los radioenlaces fijos), y en concreto en los móviles en estudio, nos referiremos siempre a dos magnitudes: de un lado la relación señal a ruido y de otro la relación señal a interferencia.

En los sistemas más clásicos de comunicaciones, la relación que establece el rendimiento e incluso la viabilidad de las comunicaciones es la relación señal deseada a ruido. En los sistemas modernos, y a pesar de que esta relación sigue siendo importante, cobra cada vez más interés el análisis de la relación señal deseada a señal interferente (interferencia).

El modelo que nos ocupa es absolutamente teórico y uno de los que justifican las primeras aproximaciones utilizadas en la propagación de señales electromagnéticas. Este modelo es aplicable para distancias inferiores a 20 km, donde se puede despreciar la curvatura terrestre. En el desarrollo del modelo se considera en el camino entre el transmisor y el receptor un rayo incidente directo (RD) y uno reflejado (RR), de acuerdo con la teoría óptica e intuitiva más básica.

El terreno circundante, o cuando menos el terreno existente entre emisor y receptor, condiciona la señal recibida, es decir, la atenuación existente en el trayecto. A pesar de que todos estos aspectos serán tratados con detalle en el capítulo dedicado a los radioenlaces fijos, es conveniente adelantar una serie de aspectos básicos del concepto, pues nos serán de ayuda en el resto del desarrollo.

La existencia de elementos que interfieren en la trayectoria de propagación de la señal radioeléctrica en el camino entre el transmisor y el receptor implica que no toda la señal emitida alcanzará su destino. En concreto, se producirá el fenómeno de la difracción en estos obstáculos, y por consiguiente se producirá una pérdida de señal asociada a lo que denominaremos pérdida por difracción en obstáculos.

La atenuación en el caso de la existencia de dos obstáculos aislados se resuelve por medio de una integral doble de Fresnel, que puede ser expresada de forma simple como desarrollos en serie. Sin embargo, en la práctica se utilizan métodos empíricos de cálculo.

Método EMP

El método EMP es utilizado cuando el haz no corta a los obstáculos, pero existe despejamiento insuficiente en ambos. La condición de despejamiento insuficiente se expresa como –0,7 q ~ q 0, donde ~ es el parámetro utilizado en la evaluación de la atenuación en los obstáculos en arista aguda

Método Wilkerson

El método Wilkerson se aplica cuando el haz es interceptado por un obstáculo y no existe despejamiento suficiente en el otro. También se aplicará cuando el haz corte a los dos obstáculos, y el rayo desde cualquiera de los extremos al obstáculo dominante no corte al otro obstáculo

El modelo de tratamiento del problema de más de dos obstáculos entre emisor y receptor viene dado también por el documento del UIT-R P.526, y es similar al Epstein-Peterson propuesto antes para dos obstáculos, en tanto que es el que mejor traduce en fórmulas el fenómeno de la difracción en cadena que acontece. En concreto, este modelo utiliza lo que se denomina polígono funicular, donde lo que se considera para evaluar el trayecto completo son los subvanos conformados por el emisor, el receptor y cada uno de los obstáculos del terreno. Estos subvanos están formados por una línea «tensa» entre los picos (obstáculos) que se configuran en cada subvano como los equivalentes a los transmisores y receptores en cada uno.

Características básicas

Sistemas celulares de acceso fijo (estaciones base y antenas de usuarios en
localizaciones fijas).

Requieren licencia por uso del espectro, generalmente
en la banda de frecuencias milimétricas y con un alto
coste.

- Alternativa a las redes de cable para la distribución de servicios digitales
bidireccionales.

Ventajas competitivas

Aumentar el alcance hasta los 20km

Ofrecer mayor ancho de banda, reducción en el consumo al no haber equipos activos.

Mas baratos

Mas Seguros

GRANDES EMPRESAS:
- Soluciones basadas en enlaces punto a punto

PYMES:
- Reducción de costes
- Flexibilidad

SOHO (“Small Office Home Office”):
- Parques empresariales o viviendas plurifamiliares
- Zonas de difícil alcance de la fibra óptica
- Modelo de tráfico de carácter esporádico

RESIDENCIAL / RURAL:
- Sector histórico
- Cartera de servicios adaptada al perfil residencial
- Existe gran competencia con otro tipo de soluciones
de banda ancha como ADSL

Voz/datos

Acceso a internet

Aplicaciones RDSI

Difusión de televisión

Vídeo bajo demanda

Videoconferencia

Teletrabajo

E-commerce

Formación a distancia

Telemedicina

Interconexión de LANs

Interconexión de VPNs

Sistema MMDS:
• Típico en Estados Unidos
• Cable inalámbrico (“wireless cable”)
• Bandas de frecuencia:
- 2,150 a 2,162 GHz y 2,500 a 2,686 GHz
• Cobertura del tamaño de una ciudad:
- radio de celda de 50 a 70 km
• Capacidad: 31 canales de 6 MHz
• Equipos de compresión digital (bajo coste):
- Multiplican la capacidad hasta 155 canales
• Sistemas de acceso compartido:
- Transmisión bidireccional de los datos
- Bajada en 64-QAM (30 Mbit/s por canal)
- Retorno en QPSK

Estándares ETSI-BRAN:
• Reserva de canales FDD/TDD y acceso múltiple TDMA
• Terminales H-FDD optimizados para tráfico ATM e IP
• Cooperación con IEEE-SA (WG 802.16) para armonizar estándares
• Bandas de frecuencia:
- 2 a 11 GHz (estándar HIPERMAN basado en OFDM)
- 40,5 a 43,5 GHz y 31,8 a 33,4 GHz (estándar HIPERACCESS)
- Otras: 27,5 a 29,5 GHz y 24,5 a 26,5 GHz (estándar HIPERACCESS)
• Modulaciones 4, 16 y 64-QAM con canales de 28 MHz (HIPERACCESS)
• Funcionamiento a 25 Mbit/s con alcances de 5 km aprox. (HIPERACCESS)
• Acceso inalámbrico P-MP a redes privadas y operadores públicos

Estándar WiMAX (IEEE 802.16):
• Acceso de banda ancha a frecuencias de 2 a 11 GHz (802.16a)
• Funcionamiento a 70 Mbit/s con alcances de hasta 50 km (WAN)
• Plataforma MAC común y flexible que soporta múltiples capas físicas: OFDM

Sistema LMDS/MVDS:
• Distribución de vídeo y de datos punto a multipunto
- Sistema digital bidireccional
- Canal de difusión + canal interactivo
• Bandas de frecuencia: dependen del país (en general, en torno a 28 ó 40 GHz)
- Frecuencias inferiores a 10 GHz: DVB-C con modulación 64-QAM
- Frecuencias superiores a 10 GHz: DVB-S con modulación QPSK
• Estándar EN 300 748 del ETSI (mismo IRD de satélite pero a distinta frecuencia)
• Especificación MPT1560 del Reino Unido:
- 24 canales de 39 MHz (55 Mbit/s) por celda en la banda de 42 GHz con 4 frec./pol.
• Cobertura con celdas de radios del orden de 1 a 4 km
• Acceso dedicado FDMA/QAM o acceso compartido TDMA/QPSK
• Proyectos europeos: CRABS y CABSINET, programa ACTS
• Demostración de transmisión COFDM (compatible con TDT) en proyecto CABSINET
• Proyecto BRAN: HIPERACCESS, HIPERLINK
• Estándar IEEE 802.16: WiMAX, WirelessHUMANtema

Sistema híbrido radio-fibra para distribución de servicios P-MP

Sistema LMDS para la distribución de TV satélite y servicios de banda ancha:Red de fibra óptica de Iberdrola utilizada por algunos operadores de sistemas LMDS