QUE
SON LOS MEDIOS NO GUIADOS............................................................ 3
CAMPO DE ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO................................................ 7
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 |
|||
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.
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Fabricante: Cablefree Solutions Ltd. |
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Fabricante: CANON, Inc. |
