Sistemas de radiocomunicacin 1
RADIACIONES ELECTROMGNETICAS:SALUD Y SOCIEDAD
Sistemas de Radiocomunicacin
Miguel Calvo
Sistemas de Radiocomunicacin 2
Contenido Introduccin. Bloques de un Sistema de Radiocomunicaciones. Fuentes de seal. Codificacin de Voz y Vdeo. Modulaciones analgicas: AM, BLU, FM, PM. Modulaciones digitales: PAM, PSK, QAM, FSK. Caractersticas de antenas: diagrama, ganancia. Enlace: pire, prdidas. Tipos de Antenas: lineales, aperturas, agrupamientos. Acceso Mltiple y Duplexin. Espectro y gestin Servicios y Sistemas de Radiocomunicaciones
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Percepcin El progreso tecnolgico est asociado a incertidumbres y riesgos La exposicin a campos EM de lneas de alta tensin, radares,
telfonos mviles y estaciones base se percibe como riesgo para la salud, especialmente en nios.
La construccin de nuevas lneas y estaciones base encuentra mucha oposicin pblica.
La comunidad tiene derecho a conocer los planes de construccin de equipamientos EM que puedan afectar a la salud y tomar parte en la decisin.
Los desarrollos de tecnologas EM deben coordinarse con la investigacin de sus consecuencias potenciales para la salud
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Clasificacin del campo EM Campos estticos (constantes y de variacin muy lenta
con el tiempo): Atmosfrico (12-150 V/m), geomagntico (0.07 mT) Pantallas de TV y vdeo (20 kV/m), equipos industriales (50 mT) Bajo lneas 500 kV (30 kV/m), resonancia magntica (2.5 T)
Campos de baja frecuencia (hasta 300 Hz ELF) Bajo leas (12 kV/m, 10-30 T) Procesos industriales (soldadura) (130 mT)
Radiofrecuencia (3 kHz a 300 GHz) Campos ionizantes (por encima de 300 GHz)
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Radiocomunicaciones Comunicaciones a distancia mediante ondas
radioelctricas Ondas electromagnticas que se propagan sin gua artificial
(lneas de transmisin, guiaondas, fibras,...) Frecuencias inferiores a 3000 GHz (ptica) No ionizantes (energa insuficiente para la ruptura de enlaces
moleculares)
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Sistema Radiocomunicaciones.Diagrama de Bloques
FuenteDigital
FuenteAnalg.
Codificadorde Fuente
Codificadorde Canal Modulador
Demodulador Decodificadorde CanalDecodificador
de Fuente
Tasa de BitsRb
Tasa de BitsRc
Tasa de SmbolosRs
Tasa de Bits RcTasa de Error Pc
Tasa de Bits RbTasa de Error Pb
S/N, SINAD
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Seales Continuas / Discretas Aperidicas / Peridicas Representacin Tiempo /Frecuencia
Am
plitu
d
Frecuencia
Analizador de Espectros
Am
plitu
d
Tiempo
Osciloscopio
T
f=1/T
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Fuentes de seal
MULTIMEDIA
AUDIO
VIDEO
DATOS
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Codificacin de voz El objetivo de los algoritmos de codificacin de voz es
transmitir, almacenar o sintetizar voz con una determinada calidad usando el menor nmero de bits.
Los codificadores de voz se agrupan en dos categoras: codificadores de ondas y vocoders. Los codificadores de ondas se dividen a su vez en codificadores
en el dominio del tiempo, como el PCM, DPCM y ADPCM, que aprovechan la periodicidad y variacin lenta de la seal y codificadores en el dominio espectral, como los codificadores subbanda SB entre otros, que aprovechan las redundancias frecuenciales de la voz (suelen proporcionar mayor calidad pero requieren tasas mayores).
Los vocoderes consideran un modelo de produccin de voz para reproducirla..
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En primer lugar se muestrea la seal siguiendo el criterio de Nyquist.
m(t)
s(t)
T
m(t)s(t)
T
fm
TEOREMA DE MUESTREOTEOREMA DE MUESTREO
Tf
f fs
s m==== 1 2
fs
Codificacin de FuenteMuestreo PCM
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Las muestras de la seal se cuantifican en niveles. A cada nivel le corresponde un cdigo de bits a transmitir. Por ejemplo para 8 niveles hacen falta 3 bits.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Zona tiempoCdigo
Codificacin de FuenteCuantificacin y PCM
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Generacinde RuidoBlanco
Generacinde RuidoBlanco
Generacinde Tren deImpulsos
Generacinde Tren deImpulsos
Generacinde PulsosGuturales
Generacinde PulsosGuturalesFrecuencia
Fundamentaldel Tono
Modelo deTracto Bucal(Filtro Digital)
Modelo deTracto Bucal(Filtro Digital)
Control peridico/aperidico
VozSintetizada
Modelo de Generacin de Voz
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Seales de Vdeo El ojo humano es sensible a las ondas electromagnticas en la banda
visible (entre 400 y 700 nm) La retina tiene dos tipos de receptores: bastones, responsables de la
visin monocroma a niveles bajos de luminancia, y los conos, responsables de la visin de los colores.
Hay tres tipos de conos con sensibilidades mximas al rojo (580 nm), verde (540 nm) y azul (440 nm) respectivamente.
Para reproducir las imgenes se utilizan tres radiadores monocromticos en rojo (700 nm), verde (546.1 nm) y azul (435.8 nm), un poco separados de las frecuencias de mxima sensibilidad parapoder separar los espectros (en la prctica no son monocromticos).
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Televisin Monocroma Una imagen bidimensional se descompone en elementos (pixeles)
mediante transductores fotoelctricos. Las salidas de estos transductores y la informacin necesaria para
reconstruir la imagen (seales de sincronismo) junto con el sonido forman la seal de TV.
En el extremo transmisor la cmara explora la imagen lnea a lnea de izquierda a derecha y de arriba a abajo. Al finalizar cada lnea un rpido retroceso permite comenzar la nueva lnea. Al terminar una pantalla, un rpido retroceso del haz de exploracin permite comenzar la exploracin de la siguiente.
En los sistemas de 625 lneas la pantalla se explora 50 veces por segundo, en dos campos entrelazados, con lo que se transmites 25 imgenes por segundo.
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Estructura de trama 625/50
Lneas impares 287.5
Lneas pares 287.5
25 lneas
25 lneas
Duracin de Lnea = 64 s
12.45 s 51.55 s
1.5 s
18.5 s
20 s
40 s
(767 pixeles/lnea) (aspecto 4:3)
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Estructura de Lnea
Sincr.
Luminancia
t
64 s
La resolucin horizontal es de 767 pixeles por lnea y se transmiten 625 lneas de imagen en 1/25 seg. El ancho de banda equivalente es de unos 7.4 MHz.
Teniendo en cuenta las dimensiones del haz de electrones y la distancia media entre el observador y la pantalla, se transmite entre 4.2 y 6 MHz.
El sonido utiliza una banda de 15 kHz. Se transmite en una subportadoramodulada en FM.
100 IRE
40 IRE
La modulacin usada en sistemas terrenales es Banda Lateral Vestigial.
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TV Color. Espectro Banda Base
Luminancia
Crominancia
fsc=3.579545 MHz
Audio
6.8 MHz
+x
x
M
R
GB
Osc. Subport.
-90
Sincr.Retornode lnea
Y
I
Q
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Codificador de vdeo El rgimen binario requerido por una seal RGB-HDTV de
estudio, con 1080 lneas activas, 1920 muestras por lnea, 8 bits por muestra y 30 pantallas por segundo es de: 3x1080x1920x8x30 = 1.5 Gbps.
Para difundir esta seal en canales de 6 MHz se requiere que la velocidad de transmisin se reduzca a unos 20 Mbps es decir por un factor de 75.
Las tcnicas de compresin utilizadas para ello son: procesado adaptado a la fuente, reduccin de la redundancia temporal, reduccin de la redundancia espacial, explotacin del sistema visual humano y mejoras de la eficiencia de codificacin.
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Bloques y Vectores de Movimiento
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 1615
12
3 4
56 7 8
9 10 12
1314
16
11
Bloques de la imagen previa usados para laprediccin de la nueva
Imagen previa despus deusar los vectores de movimientopara ajustar su posicin
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Tramas I, P y B
Intra-coded picture
Predictivelly-coded picture
Bidirectionally-coded picture
B B B B B B B BI P P P P P I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15Orden de Presentacin
2 1 4 3 6 5 8 7 10 9 12 11 14 13 16Orden de Transmisin
Prediccinhacia atrs
Prediccinhacia adelante
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Modulaciones Analgicas
AM
Si se vara la amplitud la modulacin es AM
FM
Si se vara la frecuencia: modulacin FM
PM Si se vara la fase: modulacin PM
( )( )tsentAts )()( = En una representacin polar del
fasor tanto FM como AM cambian el ngulo y se denominan modulaciones angulares.
( ) ( )( )ttfsentAts += 2)()(
Puede variarse la amplitud, frecuencia o fase de la portadora.
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Modulacin AMCon una seal moduladora sinusoidal de frecuencia fm
+
~
BFPAM
sen(ct)
m x(t)x
~ Ec sen(ct)
em+
AM~
sen(ct) AM
Ec+em
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Espectro AM
Requiere un ancho de banda doble del de informacin.Transmite potencia a la frecuencia de portadora que no transporta informacin.
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Modulacin BLU (SSB)Para mejorar la eficiencia de transmisin de AM se suprime laportadora y una de las bandas laterales
X
~
BFP
sen(ct)
m(t) DSB-SC
USB
LSB
Modulador Balanceado
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Modulacin de Frecuencia La desviacin f de la frecuencia instantnea respecto a la frecuencia
de portadora fc es proporcional a la amplitud instantnea de la tensin moduladora.
VCOm(t) s(t)
fc
s t A t k mc ft
( ) cos ( )d==== ++++
2
0
kf = cte de desviacin de frecuencia
m t A tm m( ) cos====
s t A t k Af
sin t A t ff
sin tc f mm
m cm
m( ) cos cos==== ++++
==== ++++
f/fm es el ndice de modulacin mf
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BW
Seales y espectros FM
0 20 40 60 80 100 120 14020
15
10
5
0
5
10
.10 log P j
j
fc
Portadora
Moduladora
Modulada
BW ancho de banda de Carson
( ) ( )mmf fffmB +=+= 212
Espectro infinito.
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Demodulacin FM
( )( )tAtnttAtx c cos)())(cos()( =++=
El filtro de FI se supone ideal y su ancho de banda B permite el paso de s(t) con distorsin mnima
)()(])([21)( tntmk
dttdty outf +==
El demodulador deriva (t) para obtener la seal moduladora
fm-fm
nout
fRuido parablico
2
23
=
mm ff
fB
NC
NS
Intercambio C B
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Modulacin Digital
Para enviar informacin digital puede modularse la amplitud, la frecuencia o la fase de la portadora, en sistemas PAM, FSK y PSK respectivamente.
Cualquier tipo de modulacin digital puede ser directa o diferencial segn la amplitud/frecuencia/fase de la portadora se determine por el estado de la seal moduladora o por el cambio de estado de la seal moduladora.
La amplitud/frecuencia/fase de la portadora adopta un nmero finito M de valores.
Modulacin digital es el proceso por el que los smbolos digitales se transforman en seales compatibles con el canal de comunicaciones.
En las modulaciones paso banda la informacin modula alguna caracterstica de la portadora.
El tiempo de transicin ms el tiempo durante el que la fase se mantiene constante se denomina periodo de smbolo y la onda transmitida se denomina smbolo.
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Seales moduladas digitalmente
Amplitud PAM
Amplitud y Fase QAM
Frecuencia FSK
Fase PSK
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Representacin fasorial
Fase
Amp.
0 grad
Cambio de Amplitud
Phase0 drad
Cambio de Fase
Cambio de Frec.Cambio de Amplitud y Fase
0 deg
0 deg
I
Q
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Constelaciones
I
Q
I
Q
I
Q
2 PAM 4 PAM 8 PAM
I
BPSK
Q
IQPSK
Q
I8PSK
Q
I4QAM
I16 QAM
Q
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Modulador IQ
/2Portadora
I:
Q:
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Demodulacin(((( )))) (((( ))))r t s t dtTs 10(((( )))) (((( ))))r t s t dtTs 20
(((( )))) (((( ))))r t s t dtMTs0
Elige el valormayor
sealrecibida
r(t)=s(t)+n(t)
Decisin
(((( )))) (((( )))) (((( ))))u t h t r dt==== 0El valor u(Ts) a la salida de un filtro ser igual al de la salida de los correladores si h(Ts- ) = s() -> Filtro adaptado.
r(t) x0
Ts Salida
(((( ))))s t tc1 ==== cos ~
Demoduladorde mxima verosimilitud
Filtro adaptado
Demodulador coherente
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Comparacin entre esquemasEficiencia espectral:
Hzsegbits
WR
Probabilidad de error:
( )
QAMkM
erfc
PSKM
senkerfc
PAMkM
erfcM
M
P
b
b
b
M
,12
32
,
,1
312
MkbitpormediaSNRb
2log==
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Sistemas de Radiocomunicacin 35
Antenas Son los elementos transductores que convierten las
ondas de corrientes o tenciones de las lneas de transmisin y guiaondas en ondas de radio y viceversa.
Los tipos principales de antenas son Antenas de hilo (monopolos y dipolos)
Usadas con coberturas omnidireccionales Antenas de bocina
Alimentadores para reflectores Antenas de cobertura global desde satlites( BW ~ 17.4)
Antenas reflectoras (simples y mltiples, centradas y descentradas -offset-)
Haces estrechos, mltiples, haces contorneados. Arrays de elementos impresos, ranuras o bocinas.
Sistemas de Radiocomunicacin 36
Antenas simples: Dipolo y monopolo
36
/2Lnea bifilarbalanceada
Dipolo
Dipolo doblado
Monopolo
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Diagrama de Radiacin y GananciaRepresentacin de la intensidad de radiacin en cada direccin.
Una antena istropa radia una onda esfrica con una potencia uniformePt/4 en cualquier direccin ( ,,,, ) del espacio. Pt es la potencia entregada a la antena.
==== ==== 0000
((((,,,,))))
Pmax
P
Pt/4
GANANCIA
G PP
G PP
t
m a xm a x
t
( , ) ( , )
====
====
4
4En decibelios: G = 10 log(Gmax) dBi
Una antena direccional radia una potencia P( ,,,, ) en la direccin ( ,,,, ).
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Caractersticas del Diagrama
0
50
FdB ( )
250
3dB//2 HPBW = 3dB
SLCP
XP
Ancho de haz a 3 dB
Nivel de lbulos secundarios
Nivel de polarizacin cruzada
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Diagrama de radiacin del Dipolo
39
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Diagramas de Antenas de Satlite
CoberturaGlobal
17.4
Global
Hemi-Global
Zonal
Zonal
SpotSpot
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rea Efectiva y PIRE
AAe =2
22max44
===
DAAG e ==== ==== 0000
Dimetro D
La antena capta la potencia contenida en su rea de Abertura Efectiva Ae.
Donde es la eficiencia (entre 0.6 y 0.8).
Si la antena fuera perfecta y sin perdidas Ae = A = D2/4 . En la prctica:
Distancia RPT PR
GRGTAReff
eR AFP =
224 mW
RPF T
= 22 44 RPIRE
RPGF TT
==
4
2R
eGA =
2
4
=
RGPIREP RR
24
=
RL p
dBW][][][][ pRR LGPIREP +=
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Reflectores de Estaciones
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Sistemas de Radiocomunicacin 43
Reflector Parablico Descentrado
Dimetro: D Altura Offset (Clearance): C ngulo Offset: 0 Semingulo subtendido: s Sistema de Referencia
Alimentador: xf,yf,zf
D
C
z
y
F
2s0
n
zfyf
(Plano del papel)
xf
Interseccin del Paraboloide de revolucin con un cono de eje 0 y ngulo s. La apertura es Circular. La figura presenta el corte por el plano vertical de simetra =90.
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Reflectores Dobles Descentrados
Elipsoide
Ms utilizado por ser ms compacta
CassegrainOffset
Gregoriano Offset
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Otras Configuraciones Reflectoras Utilizadas
Antena Periscpica
Bocina Reflector
Foco del paraboloide=Vrtice de la bocina
Reflectores de Rejilla
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E
Bocina Sectorial Plano H
E
Bocina Sectorial Plano E
E
Bocina Piramidal
Bocinas Rectangulares
Bocina Corrugada
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Programa ASYRIOAlimentador y BFN Plana
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Arrays (Yagui-Uda)Yagi de doble reflector
Yagi de cuernos
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Espacio Radioelctrico Comprende los recursos de espacio, tiempo y frecuencia.
Las radiocomunicaciones se separan en alguna de estas magnitudes dependiendo de la tcnica de acceso mltiple utilizada
Tiempo
Frecuencia
EspacioSeparacin en espacio
Separacin en tiempo
Separacin en frecuencia
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Tcnicas de Acceso Mltiple FDMA: a cada usuario se le asigna exclusivamente una
porcin del ancho de banda total durante todo el tiempo. TDMA: a cada usuario se le asigna todo el ancho de banda
durante una fraccin de tiempo de forma cclica (p.e. una ranura en cada trama).
CDMA: a cada usuario se le asigna un CODIGO y se le permite usar todo el ancho de banda todo el tiempo.
f
t
FDMA
t
fTDMA
t
fCDMA
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Acceso Mltiple y Duplexin
45MHz
200kHz
4.6 ms 0.57 ms
FDD
30 kHz 45 MHz
FDM
ATD
MA
45 MHz
1.25 MHz
CD
MA
100 kHz
2 ms
300kHz
5 ms
0 1 2 3 0 1 2 3 0
AMPSTACSNMTCT0CT1
TDD
GSMDCS1800IS-54PDC
IS-95
PHSDECT
CT2
Frec
uenc
ia
Tiempo
5 MHz
Tx MS Rx MSW-CDMA
Sistemas de Radiocomunicacin 52
Transmisin DS-CDMA
X X X X
Canal
Generadorde Cdigo Generador
de CdigoSincroniz.de Cdigo
LPF Integ.m(t) p(t)
cos(ct) 2cos(ct)p(t)
s(t) r(t) u(t) x(t) v(t)Rb=1/Tb
Rc=1/Tc
m(t)= 1 con Rb=1/Tb p(t)= 1 con Rc=1/Tc
s(t)=m(t)p(t) cos(ct) r(t)= m(t)p(t) cos(ct)(2 cos(ct))= m(t)p(t) + m(t)p(t) cos(2ct)
x(t)=m(t)p(t) p(t)=m(t)p2(t)=m(t)u(t)=m(t)p(t)
Sistemas de radiocomunicacin 27
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Sistemas de Radiocomunicacin 53
Acceso DS-CDMALa estacin receptora recibe la seal deseada s(t) superpuesta a las seales si(t)de los N-1 restantes usuarios. Por tanto:
La seal a la salida del multiplicador de cdigo es por tanto
Con lo que se vuelve a ensanchar el espectro de las seales interferentes, queya haba sido ensanchado en transmisin. Estas seales actan por tanto comoruido con una densidad espectral de potencia muy baja.
Si J(t)cos ct es una seal interferente, a la salida del multiplicador se tendrsu espectro ensanchado actuando como ruido.
(((( )))) (((( )))) (((( ))))r t s t s tii
N
==== ++++====
1
1
(((( )))) (((( )))) (((( )))) (((( )))) (((( )))) (((( ))))x t m t p t m t p t p ti ii
N
==== ++++====
2
1
1
(((( )))) (((( )))) (((( )))) (((( )))) (((( ))))x t m t p t J t p t==== ++++2
Sistemas de Radiocomunicacin 54
Espectro Radioelctrico Es el conjunto de bandas de frecuencia usadas para
radiocomunicaciones. Comprende las frecuencias entre 3 KHz y 3000 GHz
Es un recurso natural limitado Su utilizacin cambia con la evolucin de las tecnologas y la
introduccin de nuevos servicios
Sistemas de radiocomunicacin 28
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Sistemas de Radiocomunicacin 55
Bandas de Frecuencia
300 a 3000 GHzOndas decimilimimtricas
30 a 300 GHzOndas milimtricas (EHF)
3 a 30 GHzOndas centimtricas (SHF)
300 a 3000 MHzOndas decimtricas (UHF)
30 a 300 MHzOndas mtricas (VHF)
3 a 30 MHzOndas decamtricas (HF)
300 a 3000 KHzOndas hectomtricas (MF)
30 a 300 KHzOndas kilomtricas (LF)
3 a 30 KHzOndas miriamtricas (VLF)
Gama de frecuenciasBanda
Sistemas de Radiocomunicacin 56
Gestin del Espectro Es un recurso natural reutilizable pero escaso -> debe
optimizarse su uso por el mayor nmero posible de usuarios
Su gestin debe tener carcter internacional, a nivel de la UIT y se instrumenta en el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR)
Las bandas de frecuencia se atribuyen a servicios en las CMRs (Cuadro de Atribucin de Frecuencias del RR)
Sistemas de radiocomunicacin 29
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Sistemas de Radiocomunicacin 57
Cuadro Nacional de Atribucin de Frecuencias (CNAF) Inspirado en el Cuadro Internacional del RR Traslada al mbito nacional las atribuciones de las
diferentes bandas a los servicios contenidos en el RR Recoge modificaciones consecuencia de Decisiones y
Recomendaciones a nivel Europeo (Conferencia Europea de Administraciones Postales y de Telecomunicaciones CEPT)
Sistemas de Radiocomunicacin 58
Servicios de RadiocomunicacionesLos servicios radioelctricos de mayor inters social son:
Servicios Mviles (Terrestre, Martimo, Aeronutico)
Servicios Fijos (Radioenlaces, WLL, LMDS)
Servicios de Radiodifusin (Sonora y TV)
Servicios por Satlite (Mviles y de Radiodifusin)
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Sistemas de Radiocomunicacin 59
Servicios de Difusin
Para 36 millas de alcance: 4 KW
Radar Martimo
UHF (470 a 862 MHz) hasta 1 KW (500 W en SFN)Digital
VHF (174-230 MHz) UHF (470 a 862 MHz) 1 a 100 kWAnalgica
Difusin de TV
1467,5 a 1492 MHz (mbito local)
195 a 223 MHz (mbito nacional y regional) hasta 1 KWDAB
Tipo C de hasta 50 W
Tipo B de hasta 150 W
Tipo A con PRA de hasta 500 WFM (87.5 a 108 MHz)
531 a 1602 KHz con PRA de 1 a 1000 KW (Arganda)AM en Onda Media
3 30 MHz PRA Megavatios (Radio Exterior de Espaa)AM en Onda Corta
Difusin sonora
Potencias radiadasServicio
Sistemas de Radiocomunicacin 60
Balance de Enlace: Relacin C/N
2
23
=
mm ff
fB
NC
NS
Ap
RR LL
GPIREP
= IFkTBN =La potencia recibida es: El ruido total es:
Por tanto la C/N ser:Ap
R
IFAp
R
LLTGPIRE
kTBLLGPIRE
NC 11)()(
)(=
=
En sistemas digitales, p.e. BPSK:
En sistemas analgicos FM: )(2 mffB +=
RB
NC
BNCT
NE b
o
bb ===
=
NCfBER
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Sistemas de Radiocomunicacin 61
Objetivo de calidad
30
35
40
45
50
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
S/N b.e.S/N b.a.
C/N
S/N0.1
0.000001
PB ( )EbNo
120 EbNo
C/N
BER
Los demoduladores funcionan por encima de un umbral mnimo de C/N:FM de banda estrecha: (C/N)min > 5 dBFM de banda ancha : (C/N)min > 11 dB (umbral extendido 8.5 dB)BPSK (BER 10-5): (C/N)min > 10 dB
La interferencia puede considerarse como ruido (caso peor): N=NoB + I
Sistemas de Radiocomunicacin 62
Cobertura contnua
EB
u
v
(u1,v1)
(u2,v2)
D
3R
R
Los ejes forman 60y la distancia unitariaes 3RLa distancia entre dos celdas es D i ij j2 2 2==== ++++ ++++
donde i = u2 - u1 y j= v2 - v1son enteros
Sistemas de radiocomunicacin 32
RADIACIONES ELECTROMGNETICAS:SALUD Y SOCIEDAD
Sistemas de Radiocomunicacin 63
Efectos de la Interferencia C/I
Deseado
R
Nivel relativo
Distancia relativa0.1 1 10 100
1010.10.010.001
R D
(D-R)/R
Nivel de portadora C
Nivel de interferente I
C/I
Interferente
RD
Sistemas de Radiocomunicacin 64
Distribucin de canales
n
RD
IC
NRD 3====
La relacin C/I producida por las clulas interferentes puede aproximarse por:
La relacin entre la separacin mnima entre dos coclulas D y el radio R de las clulas se relaciona con el nmero de clulas N que forman el racimo como
Los canales se reparten entre un conjunto de clulas que forman un racimo. Este racimo se extiende al resto de clulas formando un patrn de repeticin celular.Dos clulas que tienen los mismos canales se llaman coclulas y estn separadas D.
====
ICN
32
siendo n el exponente de prdidas (2 en espacio libre, 4 en tierra plana
Por tanto, considerando 6 clulas interferentes y tierra plana (n=4), se obtiene:
Para un sistema analgico C/I =18 dB y Nmin=7 mientras que para un TDMA digital C/I = 9 dB y Nmin = 3. Para un CDMA con C/I = -15 dB el valor de N es 1.
Sistemas de radiocomunicacin 33
RADIACIONES ELECTROMGNETICAS:SALUD Y SOCIEDAD
Sistemas de Radiocomunicacin 65
Incremento de la CapacidadCuanto menor sea N ms canales habr por clula y mayor ser la capacidad.
Cuando no se puedan distribuir ms canales se pueden usar clulas ms pequeas aumentando la capacidad por km2. Se realiza mediante subdivisin celular.
La sectorizacin consiste en dividir la clula en un cierto nmero de sectores (3), cada uno de ellos con un conjunto diferente de canales e iluminado por una antena directiva. Cada sector puede considerarse como una nueva clula. Disminuye la Interferencia Cocanal => Pueden usarse racimos menores => Aumenta el nmero de canales por clula y la Capacidad
Sistemas de Radiocomunicacin 66
Evolucin de las Redes Mviles
U
P
T
MOVILESTERRESTRES
MOVILES PORSATELITE
3 generacin
AMPS,TACS
HAZGLOBAL
(GEO)
ANALOGICO
1 generacin
1994 2000
2 generacin
DIGITAL
GSM, DECT, ...
HACESMULTIPLES
(GEO)
IMT2000
UMTS
HACESMULTIPLES(NO-GEO)
Sistemas de radiocomunicacin 34
RADIACIONES ELECTROMGNETICAS:SALUD Y SOCIEDAD
Sistemas de Radiocomunicacin 67
GSM, GPRS y UMTS
WMSC HLR/AuCEIR
PSTN
SS7
BSCBTS
INFRASTRUCTURA GPRS
Ruter
LAN
Servidor
Empresa 1
Ruter
Empresa 2
BorderGateway (BG)
Serving GPRSSupport Node(SGSN)
Lawful InterceptionGateway (LIG)
OperadoresPLMN
GPRSbackbonenetwork
(IP based)
Internet
Gateway GPRSSupport Node(GGSN)
Charging Gateway (CG)
Billing System
Internet
Servidor
BSRNC
IWU
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