INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 2

QUE SON LOS MEDIOS NO GUIADOS............................................................ 3

MICROONDAS TERRESTRES....................................................................................................... 3

MICROONDAS SATELITAL............................................................................................................... 5

CAMPO DE ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO................................................ 7

ESTÁNDAR IEEE 802.11......................................................................................................................... 8

WIRELESS................................................................................................................................................................ 8

Tasas de Impedancia en dBm......................................................................................................................................... 9

Banda de Frecuencia........................................................................................................................................................ 9

Preferencia medio Ambientales...................................................................................................................................... 9

Rango de Temperatura..................................................................................................................................................... 9

BLUETOOH............................................................................................................................................................. 9

Características técnicas................................................................................................................................................. 10

Bluetooth es adoptado por fin por la IEEE................................................................................................................. 10

INFRAROJO......................................................................................................................................................... 13

LASER.......................................................................................................................................................................... 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INTRODUCCIÓN

 

La comunicación ha sido un factor muy importante para el desarrollo humano, este es el caso de los Sistemas de Información. La comunicación entre computadoras es un aspecto vital en nuestra época, ya que se ha convertido en una herramienta esencial en le qué hacer del hombre, ya sea para la simple charla entre usuarios, pasando por el envío de archivos, hasta el manejo remoto de Sistemas. A medida que pasa el tiempo se buscan nuevas formas de comunicación entre computadoras que resulten más veloces y menos susceptibles a fallos. En general la comunicación entre dispositivos electrónicos esta avanzando a grandes pasos, es tan grande el paso que se ha dado que ahora existe la comunicación inalámbrica, conexión sin cables.

 


 

QUE SON LOS MEDIOS NO GUIADOS

 

Se utiliza medios no guiados, principalmente en el aire. Se radia energía electromagnética por medio de una antena y luego se recibe esta energía con otra antena.

Hay dos configuraciones para la emisión y recepción de esta energía: direccional y omnidireccional.

 

En el método  direccional, toda la energía se concentra en un haz que es emitida en una cierta dirección, por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar alineados.

En el método omnidireccional, la energía es dispersada en múltiples direcciones, por lo que varias antenas pueden captarla. Cuando mayor es la frecuencia de la señal a transmitir, más factible es la transmisión unidireccional.

 

Por tanto, para enlaces punto a  punto se suelen utilizar microondas (altas frecuencias), para enlaces con varios receptores posibles se utilizan las ondas de radio (baja frecuencias).

 

MICROONDAS TERRESTRES

 

Un sistema de microondas consiste de tres componentes principales: una antena con una corta y flexible guía de onda, una unidad externa de RF (Radio Frecuencia) y una unidad interna de RF. Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12 GHz, 18 y 23 Ghz, las cuales son capaces de conectar dos localidades entre 1 y 15 millas de distancia una de la otra. El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 Ghz puede transmitir a distancias entre 20 y 30 millas.

Un radio enlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad entre dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS) usando equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz. La forma de onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o digital.

Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son las siguientes:

·         Telefonía básica (canales telefónicos)

·         Datos

·         Telégrafo / Telex / Facsímile

·         Canales de Televisión.

·         Vídeo

·         Telefónica Celular

La distancia entre antena se Calcula por la formula:


 

 


h : altura de la antena en metros

k : 1 o k = 4/3 gravedad

 

Atenuación con la distancia

L(dB)=10log(4pd/l)2

 

Las licencias o permisos para operar enlaces de microondas pueden resultar un poco difíciles ya que las autoridades del país donde se encuentren deben de asegurarse que ambos enlaces no causen interferencia a los enlaces ya existentes.

El clima y el terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar un sistema de microondas. Como por ejemplo, no se recomienda instalar sistemas en lugares donde no llueva mucho; en este caso deben usarse radios con frecuencias bajas (es decir menores a 10 GHz). Las consideraciones en terreno incluyen la ausencia de montañas o grandes cuerpos de agua las cuales pueden ocasionar reflexiones de multi-trayectorias.

MICROONDAS SATELITAL

La idea de comunicación mediante el uso de satélites se debe a Arthur C. Clarke quien se basó en el trabajo matemático y las ecuaciones de Newton y de Kepler, y lo unió con aplicaciones y tecnología existente en esa época (1940's). La propuesta de Clarke en 1945 se basaba en lo siguiente:

  • El satélite serviría como repetidor de comunicaciones
  • El satélite giraría a 36,000 Km. de altura sobre el ecuador
  • A esa altura estaría en órbita "Geoestacionaria"
  • Tres satélites separados a 120° entre sí cubrirían toda la tierra
  • Se obtendría energía eléctrica mediante energía solar
  • El satélite sería una estación espacial tripulada.

Casi todos estos puntos se llevaron a cabo unos años después, cuando mejoró la tecnología de cohetes, con la excepción del último punto. Este no se cumplió debido al alto costo que implicaba el transporte y mantenimiento de tripulación a bordo de la estación espacial, por cuestiones de seguridad médica y orgánica en los tripulantes, y finalmente por el avance de técnicas de control remoto.

 

En la siguiente figura se muestra el área de cobertura de un satélite geoestacionario:

Un satélite actúa como una estación de relevación (relay station) o repetidor. Un transponedor recibe la señal de un transmisor, luego la amplifica y la retransmite hacia la tierra a una frecuencia diferente. Debe notarse que la estación terrena transmisora envía a un solo satélite. El satélite, sin embargo, envía a cualquiera de las estaciones terrenas receptoras en su área de cobertura o huella (footprint).

La transmisión por satélite ofrece muchas ventajas para una compañía. Los precios de renta de espacio satelital es más estable que los ofrecidos por las compañías telefónicas. Ya que la transmisión por satélite no es sensitiva a la distancia. Y además existe un gran ancho de banda disponible.

Los beneficios de la comunicación por satélite desde el punto de vista de comunicaciones de datos podrían ser los siguientes:

·        Transferencia de información a altas velocidades (Kbps, Mbps)

·        Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente

·        Accesibles geográficamente.

·        Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.

·        Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con

·        La posibilidad de evitar las redes publicas telefónicas.

Entre las desventajas de la comunicación por satélite están las siguientes:

·        1/4 de segundo de tiempo de propagación. (retardo)

·        Sensibilidad a efectos atmosféricos

·        Sensibles a eclipses

·        Falla del satélite (no es muy común)

·        Requieren transmitir a mucha potencia

·        Posibilidad de interrupción por cuestiones de estrategia militar.

A pesar de las anteriores limitaciones, la transmisión por satélite sigue siendo muy popular.

Los satélites de orbita baja (Low Earth Orbit LEO) ofrecen otras alternativas a los satélites geoestacionarios (Geosynchronous Earth Orbit GEO), los cuales giran alrededor de la tierra a más de 2,000 millas. Los satélites de este tipo proveen comunicaciones de datos a baja velocidad y no son capaces de manipular voz, señales de video o datos a altas velocidades.

Pero tienen las ventajas que los satélites GEO no tienen. Por ejemplo, no existe retardo en las transmisiones, son menos sensibles a factores atmosféricos, y transmiten a muy poca potencia. Estos satélites operan a frecuencias asignadas entre los 1.545 GHz y los 1.645 GHz (Banda L).

 

 

CAMPO DE ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ESTÁNDAR IEEE 802.11

 

802.11 - Estándar para redes inalámbricas con línea visual.

802.11a - Estándar superior al 802.11b, pues permite velocidades teóricas máximas de hasta 54 Mbps, apoyándose en la banda de los 5GHz. A su vez, elimina el problema de las interferencias múltiples que existen en la banda de los 2,4 GHz (hornos microondas, teléfonos digitales DECT, BlueTooth).

802.11b - Extensión de 802.11 para proporcionar 11 Mbps usando DSSS. También conocido comúnmente como Wi-Fi (Wireless Fidelity): Término registrado promulgado por la WECA para certificar productos IEEE 802.11b capaces de ínter operar con los de otros fabricantes. Es el estándar más utilizado en las comunidades inalámbricas.

802.11e - Estándar encargado de diferenciar entre video-voz-datos. Su único inconveniente el encarecimiento de los equipos.

802.11g - Utiliza la banda de 2,4 GHz, pero permite transmitir sobre ella a velocidades teóricas de 54 Mbps. Se consigue cambiando el modo de modulación de la señal, pasando de 'Complementary Code Keying' a 'Orthogonal Frequency Division Multiplexing'. Así, en vez de tener que adquirir tarjetas inalámbricas nuevas, bastaría con cambiar su firmware interno.

802.11i - Conjunto de referencias en el que se apoyará el resto de los estándares, en especial el futuro 802.11a. El 802.11i supone la solución al problema de autenticación al nivel de la capa de acceso al medio, pues sin ésta, es posible crear ataques de denegación de servicio (DoS).

802.15.- Bluetooth

802.16.- WMan

WIRELESS 

Una WLAN (Wireless Local Area Network) es una red de área local inalámbrica que constituye un sistema de comunicaciones de datos implementada como una extensión de una red local cableada dentro de un edificio o campus. Las redes WLAN combinan la conectividad hacia la red de datos con la movilidad del usuario.

El estándar 802.11b es un estándar de redes WLAN que opera en la frecuencia de los 2.4Ghz (banda no licenciada de Radio Frecuencia). La transmisión de datos es hasta de 11 Mbps. Estándar liberado en Septiembre de 1999 por el IEEE (Institute of Electronics and Electrical Engineers).

IEEE 802.11b define dos componentes; una estación inalámbrica, la cual puede ser una PC o una Laptop con una tarjeta de red inalámbrica (NIC - Network Interface Card), y un Punto de Acceso (AP - Access Point), el cual actúa como puente entre la estación inalámbrica y la red cableada

 

Especificación

Estatus

Máxima tasa de bits

Frecuencia de operación

IEEE 802.11

Utilizado por la mayoría de fabricantes de WLANs

2 Mbps

2.4 GHz

IEEE 802.11b

Especificación reciente

11 Mbps

2.4 GHz

IEEE 802.11a

En desarrollo

24 – 54 Mbps

5.0 GHz

HiperLAN

Desarrollado por ETSI

24 Mbps

5.0 GHz

Bluetooh

Promovido por 3Com, Ericson, IBM, Intel Microsoft, Motorola, Nokia y Toshiba.

1 Mbps

2.4 GHz

IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers
ETSI: European Telecomunications Standards Institute

 

 

Tasas de Impedancia en dBm

 

802.11a

 

54 Mbps – -70 dBm

48 Mbps – -71 dBm

36 Mbps – -78 dBm

24 Mbps – -81 dBm

18 Mbps – -83 dBm

12 Mbps – -85 dBm

9 Mbps – -86 dBm

6 Mbps – -87 dBm

 

802.11b

 

11 Mbps – -86 dBm

5.5 Mbps – -88 dBm

2 Mbps – -91 dBm

1 Mbps – -93 dBm

 

802.11g

 

54 Mbps – -69 dBm

48 Mbps – -70 dBm

36 Mbps – -74 dBm

24 Mbps – -80 dBm

18 Mbps – -82 dBm

12 Mbps – -84 dBm

9 Mbps – -86 dBm

6 Mbps – -87 dBm

 

 

Banda de Frecuencia

2.4-2.4835 GHz (802.11b/g)

5.150—5.825 GHz (802.11a)

 

Preferencia medio Ambientales

Rango de Temperatura

0° to 50°C (32° to 122°F)

BLUETOOH


El Bluetooth SIG (Special Interest Group)  es un grupo de compañías trabajando juntas para promover y definir la especificación Bluetooth. Bluetooth SIG fue fundado en Febrero de 1998 por las siguientes compañías: Ericsson, Intel, IBM, Toshiba y Nokia. En Mayo de 1998, se anuncia públicamente el Bluetooh SIG y se invita a otras compañías para que se unan a éste. Fue en julio de 1999 cuando el SIG publica la versión 1.0 de la especificación de Bluetooth. En diciembre de 1999, se unen otras compañías tales como Microsoft, Lucent, 3com y Motorola.

La versión 1.0 de la especificación Bluetooth fue liberada en 1999, pero el desarrollo de esta tecnología empezó realmente 5 años atrás, en 1994, cuando la compañía Ericsson  empezó a estudiar alternativas para comunicar los teléfonos celulares con otros dispositivos. El estudio demostró que el uso de enlaces de radio seria el más adecuado, ya que no es directivo y no necesita línea de vista; eran tan obvias estas ventajas con respecto a los enlaces vía infrarrojo que es utilizada para conectar dispositivos y teléfonos celulares. Existían muchos requerimientos para el estudio, los cuales incluían la manipulación tanto de voz como de datos, de tal manera se podrían conectar teléfonos a dispositivos de cómputo. Así es como nace la especificación de la tecnología inalámbrica conocida como Bluetooth.

 

El origen del nombre de esta tecnología proviene de un Vikingo de origen Danés Harald Blatand (Bluetooth) quien en el siglo décimo unificó Dinamarca y Noruega. El nombre fue adoptado por Ericsson, quien espera que Bluetooth unifique las telecomunicaciones y la industria del cómputo.


Lo que hace que el sistema Bluetooth sea revolucionario comparado con los sistemas de comunicaciones existentes en la actualidad son fundamentalmente tres:

 

1.      Reemplazar los tradicionales cables empleados para conectar dispositivos digitales entre sí (ordenadores, impresoras, teléfonos móviles...).
2. Permitir el establecimiento de grupos cerrados de usuarios de manera dinámica, evitando infraestructuras de redes fijas.

3. Proporcionar una interfaz universal que permita la interoperabilidad, gracias al carácter abierto de la especificación, de infinidad de servicios y aplicaciones.

Características técnicas

 

Los dispositivos Bluetooth operarán en la banda ISM de 2.4 GHz, disponible en todo el mundo, quedando así garantizado el carácter global de la especificación.

 

Para la transmisión tanto de voz como de datos, Bluetooth emplea una combinación de conmutación de circuitos y de paquetes. Cada canal de voz soporta un enlace síncrono a 64 Kbps. Para la transmisión de datos se emplean canales asíncronos, cada uno de los cuales puede soportar un enlace asimétrico a 721 Kbps en un sentido y 57.6 Kbps en el otro, o bien un enlace simétrico a 432.6 Kbps en ambos sentidos. El alcance del sistema es de 10 metros, ampliable a 100 metros aumentando la potencia transmitida. A diferencia de otros sistemas de comunicaciones inalámbricos como los basados en infrarrojos, Bluetooth no requiere que haya línea de visión directa entre los dispositivos.


Para comunicarse con otros dispositivos Bluetooth, se requiere un hardware específico para Bluetooth, que incluye un módulo de banda base, así como otro módulo de radio y una antena. Además deberá haber un software encargado de controlar la conexión entre dos dispositivos Bluetooth; este software (Link Manager) por lo general correrá en un microprocesador dedicado. Los Link Managers de diferentes dispositivos Bluetooth se comunicarán mediante el protocolo LMP (Link Manager Protocol). Además habrá otros módulos de software, que constituirán la pila de protocolos, y garantizarán la interoperabilidad entre aplicaciones alojadas en diferentes dispositivos Bluetooth.

 

Bluetooth es adoptado por fin por la IEEE


 IEEE aprobó finalmente el estándar IEEE 802.15.1 compatible totalmente con la tecnología Bluetooth v1.1. En este estándar se definen las especificaciones de la capa física y MAC (medium access control) para las redes WPANs. El nuevo estándar permitirá una mayor validez y soporte en el mercado de las especificaciones de Bluetooth, además es un recurso adicional para aquellos que implementen dispositivos basados en esta tecnología. Anteriormente a la estandarización, dispositivos Bluetooth no podían coexistir con los dispositivos basados en IEEE 802.11b debido a que ambos se interferían entre sí. Blue802 permitirá la operación simultánea de estos dos protocolos inalámbricos. La tecnología Blue802 fue demostrada con éxito en el evento Networld + Interop 2002 en las Vegas

 

 

 

Aplicaciones

Todo lo que ahora se conecta con cables, pueden conectarse sin cables. Esto es más o menos lo que permite Bluetooth. Pero no se trata únicamente de conectar dispositivos como unos manos libres inalámbrico al teléfono móvil, sino que pueden sincronizarse automáticamente al entrar en una misma área de influencia (piconet). Así podemos tener la agenda del móvil y la del PC actualizadas, intercambiando información cada vez que uno de los dos aparatos entra en el dominio del otro. Por supuesto, Bluetooth permite además compartir una conexión de Internet con otros dispositivos, formando puntos de acceso.

 

Bluetooth será útil para la automatización del hogar, la lectura de los contadores, etcétera. También dar por hecho algunas acciones como validar un billete en una estación, sin necesidad de esperas. Así como pagar la compra, la reserva de billetes de avión con solo entrar al aeropuerto. Las aplicaciones Bluetooth son muchas y permiten cambiar radicalmente la forma en la que los usuarios interactúan con los dispositivos electrónicos.

 

 

 

 

 

 

 

INFRAROJO

 

Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta, siendo susceptibles de ser interrumpidas por cuerpos opacos. Su uso no precisa licencias administrativas y no se ve afectado por interferencias radioeléctricas externas, pudiendo alcanzar distancias de hasta 200 metros entre cada emisor y receptor.

InfraLAN es una red basada en infrarrojos compatible con las redes Token Ring a 4Mbps, pudiendo utilizarse independientemente o combinada con una red de área local convencional.

 

Las redes de luz infrarroja están limitadas por el espacio y casi generalmente la utilizan redes en las que las estaciones se encuentran en un solo cuarto o piso, algunas compañías que tienen sus oficinas en varios edificios realizan la comunicación colocando los receptores / emisores en las ventanas de los edificios. Las transmisiones de radio frecuencia tienen una desventaja: que los países están tratando de ponerse de acuerdo en cuanto a las bandas que cada uno puede utilizar, al momento de realizar este trabajo ya se han reunido varios países para tratar de organizarse en cuanto a que frecuencias pueden utilizar cada uno.

La transmisión Infrarroja no tiene este inconveniente por lo tanto es actualmente una alternativa para las Redes Inalámbricas. El principio de la comunicación de datos es una tecnología que se ha estudiado desde los 70´s, Hewlett-Packard desarrolló su calculadora HP-41 que utilizaba un transmisor infrarrojo para enviar la información a una impresora térmica portátil, actualmente esta tecnología es la que utilizan los controles remotos de las televisiones o aparatos eléctricos que se usan en el hogar.

El mismo principio se usa para la comunicación de Redes, se utiliza un "transreceptor" que envía un haz de Luz Infrarroja, hacia otro que la recibe. La transmisión de luz se codifica y decodifica en el envío y recepción en un protocolo de red existente. Uno de los pioneros en esta área es Richard Allen, que fundó Photonics Corp., en 1985 y desarrolló un "Transreceptor Infrarrojo". Las primeros transreceptores dirigían el haz infrarrojo de luz a una superficie pasiva, generalmente el techo, donde otro transreceptor recibía la señal. Se pueden instalar varias estaciones en una  sola habitación utilizando un área pasiva para cada transreceptor. La siguiente figura muestra un transreceptor. En la actualidad Photonics a desarrollado una versión AppleTalk / LocalTalk del transreceptor que opera a 230 Kbps. El sistema tiene un rango de 200 mts. Además la tecnología se ha mejorado utilizando un transreceptor que difunde el haz en todo el cuarto y es recogido mediante otros transreceptores. El grupo de trabajo de Red Inalámbrica IEEE 802.11 está trabajando en una capa estándar MAC para Redes Infrarrojas.

 

LASER

La palabra LASER es el acrónimo en inglés de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que corresponde a amplificador de luz por emisión estimulada de radiación.

 

Las transmisiones de láser de infrarrojo directo envuelven las mismas técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica, excepto que el medio en este caso es el aire libre. El láser tiene un alcance de hasta 10 millas, aunque casi todas las aplicaciones en la actualidad se realizan a distancias menores de una milla. Típicamente, las transmisiones en infrarrojo son utilizadas donde la instalación de cable no es factible entre ambos sitios a conectar. Las velocidades típicas de transmisión a esas distancias son 1.5 Mbps. La ventaja del láser infrarrojo es que no es necesario solicitar permiso ante las autoridades para utilizar esta tecnología. Debe de tenerse mucho cuidado, en la instalación ya que los haces de luz pueden dañar al ojo humano. Por lo que se requiere un lugar adecuado para la instalación del equipo. Ambos sitios deben de tener línea de vista.

Para distancias cortas las transmisiones vía láser / infrarroja es una excelente opción. Lo cual resulta en poco tiempo más económico que el empleo de estaciones terrenas de microondas. Se utiliza bastante para conectar LANs localizadas en diferentes edificios.



Fabricante: Cablefree Solutions Ltd.
Modelo: Cablefree 622
Velocidad: 1 a 622 Mbps en rangos
de 200 m, 500m, 1 Km y 2 Km.
Longitud de Onda de operación: 785nm
Referencia URL: http://www.cablefree.co.uk/cfproducts622.htm

 

Fabricante: CANON, Inc.
Modelo: Canobeam III, DT-50 series
Velocidad: hasta 622Mbps hasta 2 km.
Redes soportadas: ATM, FDDI, y Fast Ethernet.
Longitud de Onda de operación: 785±15nm
Referencia URL:
http://www.usa.canon.com/html/industrial_canobeam/canobeamdt50.html