Sistema de comunicaciones móviles y personales

Sistema de comunicaciones móviles y personales

El despliegue de los sistemas celulares y de los teléfonos sin cableado domésticos comenzó en la década de los 80's. Todas las normas que soportaban estos sistemas eran analógicas, utilizaban modulación en frecuencia, con acceso FDMA, ocupando un ancho de banda de 12.5 a 30 kHz y señalización en banda base. A medida que fueron extendiéndose e incrementándose los usuarios, fue necesario desarrollar sistemas digitales capaces de soportar nuevos servicios y facilidades ofreciendo, además, una mejora en la calidad de las comunicaciones y, sobre todo, incrementándose su capacidad. Así surgieron los llamados sistemas de segunda generación.

El diseño de cualquier sistema de comunicaciones personales está muy condicionado por la interfaz radioeléctrica que utilice, incluso puede llegar a condicionar su coste e incluso muchas cualidades operacionales.

Los sistemas de comunicaciones móviles y personales se basan en un concepto básico: la reutilización. Se comparten las frecuencias portadoras, los intervalos de tiempo, los códigos, etc., que se asignan a los usuarios en una célula, asignando los mismos recursos en otra célula suficientemente alejada, de acuerdo con el procedimiento de acceso múltiple elegido.

Es necesario saber que los sistemas celulares tienen notable susceptibilidad a la interferencia que los diferentes sistemas de acceso múltiple deben considerar.

"Code Division Multiple Access" (CDMA) es la tecnología digital inalámbrica más moderna que ha abierto la puerta a una nueva generación de productos y servicios de comunicación inalámbrica. Utilizando codificación digital y técnicas de frecuencias de radio de espectro amplio (RF), CDMA provee una mejor calidad de voz y más privacidad, capacidad y flexibilidad que otras tecnologías inalámbricas.

El CDMA permite que cada estación transmita en el espectro completo de frecuencia todo el tiempo. Las transmisiones múltiples simultáneas se separan usando la teoría de codificación. El CDMA también relaja el supuesto de que los marcos en colisión se alteran completamente. En cambio, supone que las señales múltiples se suman linealmente.

A cada estación se asigna un código único de m bits, o secuencia de chips. Para transmitir un bit 1, una estación envía su secuencia de chips; para transmitir un bit 0, envía el complemento a 1 de su secuencia de chips. No se permiten otros patrones. Por tanto, para m=8, si la estación A tiene asignada la secuencia de chips 00011011, envía un bit 1transmitiendo 00011011, y un bit 0 enviando 11100100.

El aumento en la cantidad de información a ser enviada de b bits/seg a mb chips/seg sólo puede lograrse si el ancho de banda disponible se incrementa por un factor de m, haciendo de CDMA una forma de comunicación de espectro amplio (suponiendo que no hay cambios en la técnica de modulación ni de codificación). Si tenemos una banda de 1 MHz disponible para 100 estaciones, con FDM cada una tendría 10 KHz y podría enviar a 10 kbps (suponiendo 1 bit por Hz). Con CDMA, cada estación usa la totalidad del 1 MHz, por lo que la razón de chips es de 1 megachip por segundo. Con menos de 100 chips por bit, el ancho de banda efectivo por estación es mayor para CDMA que para FDM y se resuelve también el problema de reparto del canal.

Sin embargo, el CDMA tiene tres desventajas principales. Primero, la capacidad de un canal CDMA ante la presencia de ruido y de estaciones descoordinadas es típicamente menor de lo que se puede lograr con TDM. Segundo, con 128 chips/bit (que es un valor común), aunque la tasa de bits no sea alta, la tasa de chips si lo es, necesitándose un transmisor rápido. Tercero pocos ingenieros entienden realmente el CDMA, lo que generalmente no aumenta la probabilidad de que lo usen, aun si es el mejor método para una aplicación en particular. No obstante, el CDMA ha sido usado por los cuerpos armados durante décadas, y ahora se está volviendo más común en aplicaciones comerciales.

CDMA alcanza esta ventaja de capacidad mediante las técnicas que siguen:

· Codificadores de fonía de velocidad variable, que reducen la velocidad de transmisión cuando el altavoz no esté funcionando. Esta técnica permite que el canal se compacte más eficientemente, dando como resultado capacidad adicional.

· Se emplean técnicas de control de fuerza para mantener la potencia transmitida en el mínimo absoluto que se requiere para dar como resultado una llamada de gran calidad. La relación con la capacidad es como sigue:

Menos potencia = menos energía = menos interferencias = mayor capacidad

Las cualidades del CDMA, pese a su complejidad tecnológica, facilitan mucho el cumplimiento de algunos objetivos fijados para las futuras interfaces radioeléctricas, de modo que es posible que se asista a un crecimiento de los sistemas con estas tecnologías, en todo el mundo.

Su evolución previsible es hacia sistemas CDMA con <> variables, utilizándose con altos <> en microcélulas y bajos <> en células grandes.

Transmisor de RF

Modulador

PSK

Portadora de IF

Generador de palabras claves

Demodulador de RF

Decisión de bits

+ correlacionado

Modulador balanceado (multiplicador)

Adquisición y rastreo de códigos

Detector de fase coherente

Opinión y Análisis sobre la UNIDAD I de la Asignatura

Las telecomunicaciones es la ciencia que estudia todo tipo de transmisiones, emisiones o recepciones de datos, señales, imagenes, voz y un sin fin de informacion, como tambien todos aquellos factores y variables que hacen posible y dan forman a una comunicacion. Un sistema de telecomunicaciones principalmente esta conformado por tres elementos principales basicos:

• Emisor: Es aquel que crea y codifica la señal y la envia a traves de un medio de transmisión determinado.


• Canal: Es el conjunto de medios necesario para hacer efectiva una transmision de una señal de un punto a otro.


• Receptor: Es aquel que recibe y decodifica la señal proveniente de un medio de transmisión.

Antes de transmitir cualquier tipo de información es preciso antes modularla que significa hacer variar la magnitud de la onda señal original en funcion de otra señal denominada portadora. Luego al momento de recibir esta información modulada, se lleva a cabo el proceso de desmodulación la cual, se refiere al proceso de restaurar la señal modulada a la señal original que es la que realmente contiene la información transmitida.

Los tipos de modulación mas utilizados son la de Amplitud Onda (AM), la Modulación de Frecuencia (FM) (Estas muy utilizadas en las emisoras de radio difusion), la Modulación por Fase (PM). Con respecto a las modulaciones por pulso se encuentra la Modulación por Amplitud de Pulso (PAM), Modulación por duracion de Pulso (PDM), Modulación por Posicion de Pulso (PPM) y la Modulación por Ancho de Pulso (PWM) todas estas muy utilizadas en redes telefonicas fijas hoy en dia. Si nos vamos al campo digital la mas utilizada es la Modulación por codificación de Pulsos (PCM).

Un concepto muy importante en las telecomunicaciones es el espectro electromagnético, el cual es todo el conjunto de todas las frecuencias que conforman el recurso compartido por todos los elementos de los sistemas de telecomunicaciones, en otras palabras es la distribucion energetica de las ondas electromagticas en una espacion determinado.

Las variables mas importantes en los sistemas de telecomucaciones son:

• Frecuencia: Es la cantidad de veces que se repite un ciclo de señal en un segundo su unidad son los Herzt (Hz). La frecuencia es la inversa del periodo.


• Periodo: Es el tiempo que tarda una onda en realizar un ciclo completo, y se expresa en segundos. El periodo es la inversa de la frecuencia.


• Longitud de Onda: Es la distancia que recorre la onda en el intervalo de tiempo trancurrido entre dos maximos de su señal.

Internacionalmente se utiliza una subdivisión asiganda por UIT que clasifica la señales de ondas elctromagneticas segun el rango de su frecuencia de transmision:

Con respecto a la capacidad de información es directamente proporcional al ancho de banda y al tiempo de transmisión. El ancho de banda es el rango de frecuencias en cual se concentran la mayor cantidad de potencia de la señal y determina el rango minimo de frecuencia necesario para propagar la señal adecuadamente. El ruido tambien cumple un factor importante en la capacidad de información, ya que es una energia ideseable que se queda entra las bandas de paso de la señal, distorsiona la información y a su vez consume potencia inecesaria.

La relación señal a ruido de una señal es el cociente del valor de la potencia de la señal de interes entre la potencia de la señal indeseda (ruido). Esta cualidad de una señal influye en gran manera en la capacidad de informacion que ella pueda transmitir.

Los sistemas de telecomunicaciones se pueden clasificar segun la forma de la señal de información en analogica o digital, segun la naturaleza de la señal de informacion en electrica, electromagnetica y lumínica y segun el modo de transmisión en simplex, semiduplex, duplex y duplex total.

Unidad 1 Telecomunicaciones

profesora acá le dejo un enlace en el que coloco el documento de word para que lo pueda descargar y leer

Sistemas de Comunicaciones II

Sistemas de Comunicaciones II